Штамм дрожжей rhodotorula glutinis для очистки нефтезагрязненных почв, водоемов и сточных вод от нефтяных углеводородов, в том числе для окисления полиароматических соединений

Авторы патента:

C12N1/26 - способы, использующие, или питательные среды, содержащие углеводороды (очистка углеводородных масел с помощью микроорганизмов C10G 32/00)

C12N1/16 - дрожжи; питательные среды для них

C02F3/34 - отличающаяся используемыми микроорганизмами

B09C1/10 - микробиологическими способами или с использованием ферментов

Владельцы патента RU 2658134:

Общество с ограниченной ответственностью "БИОЭКОБАЛАНС" (ООО "БИОЭКОБАЛАНС") (RU)

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм дрожжей Rhodotorula glutinis,обладающий нефтеокисляющей способностью, депонирован во Всероссийской Коллекции Микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им Скрябина РАН под регистрационным номером VKM Y-2998D. Штамм Rhodotorula glutinis VKM Y-2998D может быть использован для очистки нефтезагрязненных водоемов, сточных вод от нефтяных углеводородов, в том числе для окисления полиароматических соединений. Изобретение позволяет повысить степень очистки водоемов от нефтяных углеводородов, в том числе и полиароматических соединений. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области биотехнологии и касается получения нового штамма дрожжей, эффективного для очистки нефтезагрязненных водоемов, сточных вод от нефтяных углеводородов, в том числе для окисления полиароматических соединений.

Известен консорциум дрожжей Candida maltosa ВКПМ У-2256 и У-2257, предназначенный для очистки воды, почвы и др. объектов от нефтезагрязнений [RU №97109191/13 С1, C12P 39/00, C12N 1/16, C02F 3/34, B09C 1/10, C12N 1/16, C12R 1/72, опубл. 27.06.1998].

Известен штамм дрожжей Rhodotorula sp. 51-18-2 Р-Y-2993D, используемый для очистки почв, вод, сточных вод, шламов от нефти и нефтепродуктов [RU №2 526 496 C1, МПК C12N 1/20, C02F 3/34, C12N 1/26, опубл. 20.8.2014].

В описании патентов отсутствуют данные по снижению полициклических ароматических нефтепродуктов.

Задача изобретения - получение штамма дрожжей, обеспечивающего биодеструкцию в водных средах нефтяных углеводородов, в том числе полиароматических соединений.

В этом состоит технический результат.

Для достижения технического результата в 2014 году из пробы нефтяного шламонакопителя Усинского района Республики Коми выделен штамм Rhodotorula glutinis, способный к нефтеокислению. Штамм депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН им. Скрябина. Штамму присвоен номер VKM Y-2998D.

Описание условий, необходимых для культивирования штамма: среда для культивирования следующего состава: на 1000 мл воды - Сахароза 20 г, NaNO₃ - 3,0 г; KH₂PO₄ - 1,0 г; KCl - 0,5 г; MgSO₄×5H₂O - 0,5 г., 15-25°С, 3-5 суток в условиях жидкофазной ферментации.

Культурально-морфологические и физиолого-биохимические особенности штамма.

Колонии красные слизистые выпуклые блестящие гладкие, край ровный.

Клетки почкующиеся округлые, овальные, 2.5-6.0 × 4.0-8.5 мкм, с небольшой капсулой. Баллистоспоры и псевдомицелий отсутствуют.

Образование истинного мицелия и телиоспор не наблюдалось как в монокультуре, так и при скрещивании с типами спаривания Rhodosporidium babjevae Golubev, R. paludigenum Fell et Tallman и R. toruloides Banno.

Сахара не сбраживает.

Ассимилирует глюкозу, мальтозу, мелецитозу (слабо), L-арабинозу (слабо), рамнозу (медленно), сорбит, маннит, этанол. Не ассимилирует лактозу, эритрит, арабит, дульцит, инозит, глюкуронат.

Усваивает нитраты, нитриты (медленно), лизин, этиламин (слабо).

Крахмалоподобные вещества не образует.

При +37°С не растет.

В классификации микроорганизмов по группам патогенности Санитарно-эпидемиологических правил СП 1.3.2322-08 от 1 мая 2008 г. «Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней» данный вид (род) не значится.

Режим хранения штамма - длительноe хранение в лиофилизированной форме в плотно запаянных стеклянных ампулах. Кратковременное хранение (для подготовки биомассы с целевым использованием) - периодические пересевы - раз в 2 месяца с хранением выросшей чистой культуры на скошенном агаре среды следующего состава: на 1000 мл воды - Сахароза 30 г, NaNO₃ - 3,0 г; KH₂PO₄ - 1,0 г; KCl - 0,5 г; MgSO₄×5H₂O - 0,5 г; агар микробиологический - 20,0 г; в закрытых пробирках в холодильнике при температуре не выше +6 и не ниже +1°С.

Способность штамма к биодеструкции нефти и нефтепродуктов изучали в лабораторных опытах со сточной водой, загрязненной нефтью, результаты приведены в примерах ниже.

Пример 1. Разрушение углеводородов в воде

Для изучения углеводородокисляющих свойств штамма был проведен опыт в присутствии сырой нефти. На 1 л воды добавляли NaNO₃ - 2,0 г; KH₂PO₄ - 1,0 г; KCl - 0,5 г; MgSO₄×5H₂O - 0,5 г, раствор разливали в 250 мл колбы по 100 мл, стерилизовали их в течение часа в автоклаве, охлаждали до комнатной температуры, затем до температуры экспозиции в холодильнике, после чего проводили заражение содержимого колбы предварительно приготовленной суспензией живой культуры Rhodotorula glutinis VKM Y-2998D с титром живых клеток 10 млрд.клеток/1 мл в количестве 1 мл на колбу. Контрольную колбу микроорганизмами не заражали. Во все колбы добавляли по 0,5 г сырой нефти. Условия опыта: температура + 23°С, культивировали в течение 7 суток при 220 об/мин.

Массовую концентрацию нефтепродуктов в образцах определяли гравиметрическим методом, ПНД Ф 14.1:2.116-97 [Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах вод методом колоночной хроматографии с гравиметрическим окончанием. ПНД Ф 14.1:2.116-97]. Результаты анализа концентрации углеводородов приведены в таблице 1. Как видно из данных анализа, в присутствие штамма Rhodotorula glutinis VKM Y-2998D происходит снижение концентрации растворенных в воде углеводородов на 46%.

Таблица 1

Массовая доля углеводородов после внесения штамма

Rhodotorula glutinis VKM Y-2998D

Варианты опыта	Содержание нефтепродуктов, мг
Контроль (среда + 0.5 г нефти)	445,0±133,5
Среда + 0.5 г нефти + 5 мл штамма Rhodotorula glutinis VKM Y-2998D	236,0±70,8

Пример 2. В течение опыта проводили оценку состава полиаренов. В основу определения полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в почве положена методика М 03-04-2002 - измерение массовой доли бенз[a]пирена в пробах почв, грунтов донных отложений и твердых отходов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием анализатора “Флюорат-02” в качестве флуориметрического детектора [Габов Д.Н., Безносиков В.А., Кондратенок Б.М., Яковлева Е.В. Закономерности формирования полициклических ароматических углеводородов в почвах Северной и Средней тайги // Почвоведение. 2008. № 11. С. 1334-1343].

Таблица 2
Массовая доля ПАУ после внесения штамма Rhodotorula glutinis VKM Y-2998D
	Контроль (среда + нефть)	Среда + нефть + штамм Rhodotorula glutinis
флуорен	828700	217500
фенантрен	114700	47070
антрацен	1900	2025
флуорантен	380	555
пирен	21500	9735
бенз[а]антрацен	4360	495
хризен	11550	16860
бенз[b]флуорантен	7550	3165
бенз[к]флуорантен	140	90
бенз[а]пирен	690	615
сумма ПАУ	991340	289110

Культура дрожжей Rhodotorula glutinis VKM Y-2998D быстро и эффективно трансформировала исключительно низкомолекулярные ПАУ, тогда как высокомолекулярные ПАУ окислялись слабо или же не окислялись совсем (табл. 2). Эксперимент показал, что за 7 дней микроорганизмы метаболизировали до 72% низкомолекулярных ПАУ (от флуорена до пирена), а также отмечен прирост высокомолекулярных ПАУ (от хризена до бенз[а]пирена) на 4%. В значительной степени за 7 суток произошло снижение доли отдельных ПАУ: флуорена, фенантрена, пирена и бенз[а]антрацена.

Штамм дрожжей Rhodotorula glutinis, VKM Y-2998D для очистки нефтезагрязненных почв, водоемов и сточных вод от нефтяных углеводородов, в том числе для окисления полиароматических соединений.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены способ получения биосорбента и биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений.

Биосорбент для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов // 2628692

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к экологическим препаратам, обеспечивающим очистку почвы и водной поверхности, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Способ и устройство получения гаприна // 2626592

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ и устройство для получения гаприна.

Препарат для очистки почв и водных объектов от нефти и нефтепродуктов // 2615464

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии и может быть использовано для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов. Препарат представляет собой иммобилизованную на вспученном вермикулите биомассу углеводородоксиляющих бактерий Bacillus subtilis СНБС-1 при соотношении 1:1.

Способ очистки от нефти и нефтепродуктов пресноводных экосистем в условиях высоких широт // 2604788

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ очистки от нефти и нефтепродуктов пресноводных объектов и экосистем.

Препарат для очистки почв от нефтезагрязнений // 2600868

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии, а именно технологии производства препаратов, предназначенных для очистки почв от нефтезагрязнений. Препарат содержит биомассу углеводородокисляющих микроорганизмов Rhodococcus sp.

Штамм бактерий pseudomonas denitrificans, обладающий свойством утилизировать фенантрен // 2575064

Изобретение относится к области микробиологии. Предложен бактериальный штамм Pseudomonas denitrificans ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» В-1299.

Способ очистки от нефти и нефтепродуктов морских и солоноватоводных экосистем в условиях высоких широт // 2571180

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ очистки от нефти и нефтепродуктов солоноватоводных и морских объектов и экосистем.

Консорциум микроорганизмов exiguobacterium mexicanum и bacillus vallismortis для очистки мерзлотных почв от нефтезагрязнений // 2565817

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к экологической биотехнологии, микробиологии. Предложен консорциум микроорганизмов Exiguobacterium mexicanum ВКПМ В-11011 и Bacillus vallismortis ВКПМ В-11017, взятых в соотношении 1:1, для очистки различных типов мерзлотных почв от нефтезагрязнений.

Штамм microbacterium species для очистки пресноводных водоемов и их донных отложений от нефти и нефтепродуктов // 2555541

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен штамм Microbacterium species BKM Ac-2614D для очистки загрязненных и хронически загрязненных пресноводных объектов в температурном диапазоне от +2ºC до +25ºC.

Сконструированные микробы и способы получения микробного масла // 2652875

Изобретение относится к области генной инженерии, конкретно к получению микробных продуцентов, и может быть использовано для получения микробного масла. Сконструирована жирообразующая клетка дрожжей, способная к конверсии источника углерода в жирную кислоту, производное жирной кислоты и/или триацилглицерин.

Способ получения 2,4-дигидроксибутирата // 2645260

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен способ получения 2,4-дигидроксибутирата (2,4-ДГБ) из гомосерина, включающий два этапа: 1) замещение первичной аминогруппы гомосерина карбонильной группой для получения 2-оксо-4-гидроксибутирата (ОГБ), и 2) восстановление полученного ОГБ до 2,4-ДГБ.

Способы и материалы для лечения болезни помпе // 2644258

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Представлен способ получения молекулярного комплекса, обладающего активностью GAA (кислой альфа-глюкозидазы), включающий контактирование полипептида с активностью GAA с протеазой из гриба вида Aspergillus oryzae, при этом указанная протеаза расщепляет указанный полипептид в одном или более сайтах между аминокислотой 50 и аминокислотой 74 последовательности указанного полипептида.

Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae для производства красных столовых вин // 2636024

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae Каберне 5, обладающий способностью сбраживать красное сусло и мезгу, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ Y-4270 и может быть использован в производстве красных столовых вин.

Способ получения 5-гидроксиметилфурфурола и этанола из целлюлозы // 2636004

Изобретение относится к биотехнологии и гидролизной промышленности. Предложен способ получения этанола и 5-гидроксиметилфурфурола из целлюлозы.

Штамм дрожжей yarrowia lipolytica - продуцент янтарной кислоты (варианты) // 2631922

Группа изобретений относится к микробиологической промышленности. Заявлены штамм дрожжей Yarrowia lipolytica Y-3753ch и штамм дрожжей Yarrowia lipolytica Y4215Leu+, обладающие способностью продуцировать янтарную кислоту.

Способ культивирования клеток дрожжей phaffia rhodozyma для получения белково-витаминной добавки, содержащей каротиноид астаксантин // 2631803

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ культивирования штаммов дрожжей Phaffia rhodozyma для получения белково-витаминной добавки с астаксантином.

Штамм дрожжей kluyveromyces marxianus вкпм y-4290, применяемый для получения этанола на каталитических гидролизатах целлюлозы // 2626544

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм термотолерантных дрожжей Kluyveromyces marxianus С1 обладает способностью продуцировать этанол.

Способ получения комбинированного ферментного препарата бета-галактозидаз // 2622078

Изобретение относится к биотехнологии. Способ получения комбинированного ферментного препарата бета-галактозидаз предусматривает подготовку лактозосодержащего сырья с массовой долей лактозы 3-15%.

Генно-модифицированные организмы для получения липидов // 2617963

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Представлен выделенный генно-модифицированный организм для получения сквалена или производного сквалена, в котором по сравнению с соответствующим организмом дикого типа уменьшена или устранена активность обоих паралогов ARE1 и ARE2 ацил-СоА:стерол ацилтрансферазы/стерол О-ацилтрансферазы (ЕС 2.3.1.26), а активность HMG-CoA-редуктазы (ЕС 1.1.1.34) повышена.

Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений и способ его получения // 2656146