Способ фракционирования клеток дрожжей

 

ОПИ САИИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнх

Республик

1(АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-sy— (22) Заявлено 03, 06, 81 (21) 3299001/28-13 j$)) Q,. }(д.>

С 12 N 1/00 с присоединением заявки ¹.(23) Приоритет -

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 071232. Б олпетень ¹ 45

Дата опубликования описания 07,) 82

1ЩУДК 663.18 (088. 8) Я.Я.Шкоп, F. Е.Цвид, С.я.Лирона, И.Л.Работн ва,:,..

Л.Н.Михайлова и P.H.Áóàâè÷åâà а

3;

Всесоюзный научно-исследовательский институт бйЬЩнтеэа белковых веществ и Институт микробиологии AH

) (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ФРЛКЦИОНИРОВЛНИЯ КЛЕТОК цРОМЖЕЙ

Изобретение относится к микробиологии, а именно к способу фракционирования клеток дрожжей.

Известен способ фракционирования ,.клеток микроорганизмов, предусматривающий многократную отмывку клеток с последующим концентрированием и радиспергированием клеток в буферном растворе путем введения потока суспенэии микроорганизмов в горизонтальный столб жидкости. Разделение осуществляют методом электрофореза в постоянном электрическом поле (13.

Способ является сложным, так как требует значительных подготовительных операций.

Известен также способ фракционированин клеток дрожжей, предусматривающий барботирование суспенэии дрожжей газом и отбор пенного продукта. В результате клетки делят на две фракции, содержащие живые и мертвые клетки L2).

Недостатком известного способа является невозможность фракционирования живых клеток по физиологическому состоянию.

Цель изобретения - фракционирова.ние живых клеток по физиологическому состоянию.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу фракционирования клеток дрожжей, предусматривающем бэрботирование суспензии дрожжей газом и отбор пенного продукта, предлагается менять удельный расход газа через 0,5-7 мин в пределах от

1:1 до 10:1 объемов газа на объем суспензии в минуту, ta отбор, пенного продукта осуществляют перед изменением удельного расхода газа, при этом объем отбираемой фракции пенного продукта составляет 0,01 - 0,2 от его полного объема.

Способ осуществляют следующим образом.

Суспензию клеток дрожжей, полученную путем. глубинного культивирования или клетки, выращенные поверхностным способоми диспергирование: в жидкости, содержащее от 4 до 30 г/л абсолютно сухого вещества, барботируют воздухом с изменяющимся во времени удельным расходом в пределах от 1:1 до 10:1 объема газа на объем суспензии. Момент начала пропускания воздуха является начальной точкой отсчета времени процесса разделения суспензии клеток. Клетки дрожжей, распределенные в жидкости, кон979503 тактируют с пузырьками газа и выносятся ими в пенный слой. При этом на начальной стадии флотации, когда, как установлено нашими исследованиями, с высокой скоростью флотируются неактивные, ослабленные клетки,поддерживают небольшой удельный расход газа в пределах от .1:1 до 3:1 объема воздуха на объем суспенэии в минуту, Фракционирование при удельных расходах газа ниже 1:1 объема воэду- 10 ха на объем суспензии в минуту неационально, так как при этом намного увеличивается время процесса разделения, которое в этом случае сос.тавляет от 40 до 70 мин. По мере выцеления из популяции неактивных, ослабленных клеток скорость выделения клеток снижается, при этом удельный расход воздуха увеличивают, доводя его до 10:1 объема воздуха на объем суспенэии в минуту, обеспечивая переход в пену более активных клеток. На заключительной стадии процесса фракционирования скорость выделения клеток снижается до нуля TBI< KBK B oc ветленной суспензии остаются наиболее активные .клетки. Повышение удельного расхода газа более 10:1 объема газа на объем суспензии в минуту приводит к нарушению гидродинамического режима процесса разделения и, следовательно,, к низкой степени фракционирования суспенэии клеток.

Выделенные фракЦии суспенэии кле" ток микроорганизмов сравнивают по активности роста клеток путем оценки 35

Распределение (3 ) вариантов клеток дрожжей по активности роста (единицы оптической плотности ) Ф15акция

8,0-9,0

5,0-6,0

7,0-8,0

4,0-5,0

6,0-7,0

16.

62 городку 10 мин с изменяющимся удельным расходом. Отбор 0,01 части сусрензии, содержацей клетки микроорганизмов производят через промежутки времени равные 0,5 мин: 0,5, 1,3 и

5 мин, при этом удельный расход воздуха составляет 1г1, 2:1, 4:1, 8:1, и 10:1 объема воздуха на объем сус60 пензии в минуту соответственно. Всего в течение 10 мин получают 5 фракций, которые оценивают как и в приме.Таким образом получают фракции дрожжевых клеток, отличающиеся между собой по активности роста вариантов дрожжей. При этом наиболее активны клетки иэ фракции 3, которые показывают наибольшую скорость накопления биомассы.

Пример 2. Суспензию микроорганизмов Candida at!1!s содержащую 10-15 г/л АСВ, полученную в непрерывном процессе, помещают во флотационную ячейку. В качестве флотьагента используют воздух, который пропускают через мелкопористую переРоста вариантов, выделенных из попу ляции исследуеьих фракций. Распределение (Ъ ваРиантов клеток в исследуемых йопуляциях по активности роста, выраженной приростом биомассы в единицах оптической плот- ности эа 24 ч культивирования в кол« бах на качалке, характеризуется активность роста популяций клеток из различных фракций суспензии микроорганизмов.

Пример 1. Суспензию дрожжей

Candida gu!1 1!е rmondi! в количестве

0,25 л, полученную при периодическом культивировании и содержацую 4,0—

5,0 г/л АСВ, помецают в ячейку, оборудованную устройством для отбора фракций пенного продукта и дрояскевой суспензии. В качестве флотоагента используют воздух, который барботируют через мелкопористую перегородку

6 мин с изменяющимся удельным расходом воздуха, причем в первые 2 мин удельный расход воздуха составляет от 1:1,, вторые 2 мин — 3:1 и в третьи

2 мин — 10:1 объема воздуха на объем суспензии в минуту. Через первые

2 мин из объема суспенэии отбирают фракцию пенного продукта, в последуюцие каждые 2 мин отбирают фракции осветленной суспензии в количестве

0,2 части от обцего объема.

В табл. 1 представлены результаты, полученные по сравнительной оценке активности роста клеток из различных фракций дрожжевой суспензии.

Таблица 1 ре 1 по активности роста.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

979503

5 6

Таблица 2

Распределение (% ) вариантов клеток дрожжей по активности роста (единицы оптической плотности )

4,0-5,0 . 5,0-6,0 6,0-7,0 8,0-9, 0

Фракция

7,0-8,0

73

52

14

10

50

Таблица 3

Распределение (В ) вариантов клеток дрожжей по активности роста (единицы оптической плотности ) Фракция

4,0-5,0 5,0-6,0 6;0-7,0 7,0-8,0

8,0-9,0

10

58

71

42

55

Формула изобретения

Из таблицы 2 видно, что наибольшую скорость накопления биомассы показывают клетки из фракции 5.

Пример 3. Суспензию микроорганизмов Cand!da duilliermond!1, содержащую 25 - 30 г/л ACB помещают во флотационную ячейку, В качестве флотоагента используют воздух, который пропускают через мелкопористую перегородку 20 мин с изменяющимся удельным расходом. Отбор 0,05 части

Иэ табл. 3 видно, что наибольшущ скорость накопления биомассы показывают клетки из фракции 5.

Таким образом, описанный способ обеспечивает фракционирование живых клеток, в частности при разделении популяции микроорганизмов удается в течение короткого времени беэ применения сложной аппаратуры получить до 5 фракций клеток различных по физиологическому состоянию. суспенэни, содержащей клетки микроорганизмов производят через промежутки времени равные 1,2,4,6 и 7 мин, при этом удельный расход воздуха

Я5 составляет 1:1, 2:1, 4:1, 8:1. и

10: 1 объема воздуха на объем суспензии в минуту соответственно. Полученные 5 фракций клеток дрожжей оценивают как в примерах 1 и 2 актив30 ности роста.

Результаты эксперимента приведе ны в табл, 3.

Способ фракционирования клеток дрожжей предусматривающий барботнрование суспенэии дрожжей газом

40 и отбор пенного продукта, о т л ич а ю шийся . тем, что, с целью фракционирования живых клеток по физиологическому состоянию, удельный расход газа меняют через 0,5-7.мин

65 в пределах от 1:1 до 10:1 объемов

979503

Составитель T.Ìåìåèòüåâà

Редактор Л.Авраменко Техред С.Мигунова Корректор Н.Король

Заказ 9282/9 Тираж 505 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауииская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 газа на объем суспензии в минуту, отбор пенного продукта осуществляют .перед изменением удельного расхода газа, при этом объем отбираемой фракции пенного продукта составляет

0,01-0,2 от его полного объема.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 372261, кл. С 12 М 1/00, 1971.

2. Калюжный И.Я. Сбраживание древесных гидролизатов и сульфитных . щеколов непрерывными методами. Сб. трудов. ВНИИГС, т. 16, М., "Лесная

$проьышленность", 1967, с. 213-216.,