Штамм цианобактерии sтrатоnоsтоs linкiа - продуцент антибиотика-альгицида цианобактерина лу-1-892

 

Изобретение относится к области микробиологического производства, связанной с использованием синезеленых водорослей в качестве продуцентов биологически активных веществ, в частности антибиотиков, которые могут применяться для подавления различных видов водорослей. Цель изобретения - получение нового штамма цианобактерии STRATONOSTOC LINKIA, синтезирующего антибиотик альгицид. Штамп депонирован в коллекции Института физиологии растений АН СССР, N 149. Штамм цианобактерии STRATONOSTOC LINKIA - продуцент антибиотика альгицидного действия широкого спектра - цианобактерина ЛУ-1-892. Действия антибиотика на бактерии и дрожжи не наблюдается. Преимуществом штамма является способность накапливать цианобактерин в условиях интенсивного культивирования синезеленых водорослей, что позволяет разработать промышленный метод получения альгицида. Наилучший рост водорослей отмечен при 30°С (0,40±0,01 г/л), а максимальный выход альгицида (18 ед/мл) при 25°С. 3 табл. 1 ил.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4330944/31-13 (22) 18.11.87 (46) 30.08.89. Бюл. К - 32 (71) Ленинградский государстненный университет (72) Б.В. Громов, Н.Н. Титова, К.А. Мамкаева и А.A. Веприцкий (53) 6!5.779.9(088.8) (56) Arch, Nicrobiol, 1986, 145, 215219. (54) ШТАЖ! ЦИАНОБАКТЕРИИ STRATONOSTOC LINKIA — ПРОДУЦЕНТ, АНТИБИОТИКА — АЛЬГИЦИДА ЦИАНОБАКТЕРИНА

ЛУ-1-892 (57) Изобретение относится к области микробиологического производства, связанной с использованием сине-зеленых водорослей в качестве продуцентов биологически активных веществ, в частности антибиотиков, которые могут применяться для подавления различных

Изобретение относится к новой об-.. ласти микробиологического производства, связанной с испольэонанием синезеленых водорослей в качестве продуцентов биологически активных веществ, в частности антибиотиков, которые могут быть применены для угнетения других водорослей.

Цель изобретения — получение нового штамма цианобактерии Stratonostoc linkia,, синтезирующего антибиотик альгицид.

На чертеже представлен УФ-спектр антибиотика альгицида °

Штамм сине-зеленой водоросли Stratonostos linkia является продуцентом

„„Я0„„1504248 А 1 (51) 4 С 12 Р 1/009 С 12 N 1/20, Л 01 G 33/00//(С 12 N 1/20юС 12 R 1:89) 2 видов ворослей. Цель изобретения получение нового штамма цианобактерии Stratonostoc linkia, синтезирующего антибиотик альгицид. Штамм депонирован в коллекции Института физиологии растений АН СССР, Р 149. Штамм цианобактерии Б гасопозйоз linkia продуцент антибиотика альгицидного действия широкого спектра — цианобактерина ЛУ-1-892. Действия антибиотика на бактерии и дроюки не наблюдается. Преимуществом штамма является способность накапливать цианобактерин в условиях интенсивного культивирования сине-зеленых водорослей, что позволяет разработать промьплленный метод получения альгицида. Наилучший рост водорослей отмечен при 30 С (0,40 +

+0,01 г/л), а максимальный выход альгицида (18 ед/мл) при 25 С. 1 ил., 3 табл. антибиотика альгицидного дейстния цианобактерина, получаемого в процессе культивирования на стандартной минеральной среде.

Штамм цианобактерии Stratonostos

linkia получен из почны. В процессе рассева на плотной минеральной среде отобран клон, дающий гомогенный рост и нефокусирующий азот. Штамм депонирован в коллекции Института физиологии растений им. К,A. Тимирязева AH

СССР, У !49.

Полученный штамм цианобактерии

Stratonostoc linkia имеет следующие культурально-морфологические и физиологические признаки.

1504248

При выращивании в полужидкой среде У 6 следующего состава, г/л: KNO>.

1; К НР01 0,2; MgO 7Н О 0,2; СаС1

0,15; NaHCO> 0,2 и 1 мо микроэлементов, при 25 С через 5-7 дней штамм

5 сине-зеленой водоросли образует дерновинки зеленого или коричневого цвета, в жидкой среде без перемешивания дает хлопьевидный рост, растет в виде 1О оседающих хлопьев. В условиях аэрации (продувание воздухом с 5Х-ным содержанием СО ) образует гомогенную взвесь отдельных нитей. В средах без связанного азота не растет. 15

В период интенсивного роста клетки боченковидные, 4,2 х 3;4 мкм, встречаются дегенеративные гетерочисты (с ненормально .утонченной оболочкой и вакуолизированной цитоплазмой). 20

Клетки в нитях, нить состоит из нескольких десяткон-сотен клеток.

Цианобактерин ЛУ-1-892 является экзометаболитом, ныделяемым клетками водорослей н культуральную среду в 25 процессе культивирования. Ацетоновые и спиртовые экстракты клеток водоросли не обладают антибиотической активностью. Иэ культуральной жидкости антибиотик наиболее эффективно экстрагируется этилацетатом при рН 9,6-9,8.

Активированный уголь, а также ионообменные смолы необратимо сорбируют антибиотик. Лиофильно высушенный сырец антибиотика представляет собой порошок оранжево-коричневого цвета.

При хроматографировании сырца в тонком слое на силикагеле в системе растворителей хлороформ/метанол 9:1 выявлено 8 фракций с Р = 0,4. Антибио- 40 тик, имеет характерный УФ-спектр с максимумом поглощения при 2!0, 245, 265 и 300 нм (см. чертеж), Проявление хроматограмм специфическими детектирующими реактивами для различных классон соединений показало, что цианобактерин ЛУ-1-892 представляет собой сложное соединение, в состан которого входит гетероцикл индольного типа, остаток сахара (предположительно, альдоза), фенольное кольцо и аминогруппа, кото- 50 рая входит в состав сахарного остатка или фенольного кольца.

Накопление цианобактерина в куль, туральной ереде имеет место как в условиях экстенсивного роста культуры водорослей на агаризированной среде, так и в условиях интенсивного культинирования. Наилучший рост водорослей

4 наблюдался при 30 С, наибольшая продуктивность по цианобактерину при

25 С (табл. 1).

Таблица l

Среднесуточный прирост биомассы и синтез антибиотика в культуре цианобактерии при разных температурах

Температура, С

Прирост г/л

Прирост активПрирост активности, г/л ности ед/мг биомассы

18,6

10,8

3,4

3,6

0,6

0,27т0,01

0,40+0,01

0,35+0,03

0,28+0 06

0,29 0,07

37

68

28

9,8

12,8

2,0

За единицу активности антибиотика приняли минимальную доэу, угнетающую рост Synechococcus Р-2, она соответствует " 3 мкг/мп антибиотика-сырца.

Пример. Использование штамма для получения антибиотика.

Культуру штамма выращивают в минеральной среде Р 6 при различных температурах и аэрации воздухом с 5Хным содержанием СО в сосудах типа

ИФР. Каждые 48 ч отбирают 1/2 культуры и добавляют свежую среду. Из отобранной среды клетки удаляют центрифугированием, а раствор отрабатывают этилацетатом при рН 9,6-9,8. После выпаривания этилацетата получают сырец, который лиофильно высушивают.

Спектр антибиотической активности определяют методом агаровых блоков с использованием водоросли, выращенной на среде с агаром, методом бумажных дисков и методом разведений с использованием антибиотика-сырца, полученного нз культуральной среды. Бактерии выращивали на МПА, дрожжи — на сусле-агаре.

В табл. 2 и 3 приведены результаты определения угнетающего действия антибиотика цианобактерина ЛУ-1-892 на микроорганизмы. Антибиотик активен против большинства испытанных сине-зеленых водорослей (цианобактерий) и ряда зеленых водорослей, но не активен в отношении испытанных бактерий и дрожжей.

1504248 альгицида, который мошет найти применение в разработке методов борьбы с развитием водорослей в обрастаниях, водоемах, на почвах, в замкнутых системах водоснабшения. Кроме того, препараты биологической природы не имеют тенденции накапливаться в окружающей среде.

Формула изобретения

Штамм цианобактерии Stratonostoc

linkia ИФР В 149 — продуцент антибиотика,альгицида цианобактерина

ЛУ-1-892 °

Таблица 2

Диаметр эон угнетания микроорганизмов продуцентом цианобактерина ЛУ-1 Stratonostos linkia 892

Микроорганизм

Диаметр зон через )4 дней, мм, и = 6

Staphylococcus aureus

5-а

Staphylococcus aureus

209

Klebsiella pneumonia l22

Escherichia coli 60

Proteus vulgaris 7470

Pseudomonas aeruginosa 805

Torula utilis

Saccharomyces cerevisiae

Anacystis nidulans 602

Aphanothece clathrata 698 . Aphanocapsa sp. 752

Aphanocapsa sp, 751

Anabaena sp. 7420

Anabaena variabilis 458

Nostoc punctiforme 374

Nostoc ар. 467

Plectonema boryanum 465

Synechococcus sp. 768

Synechococcus sp. 600

Synechocystis aquatilis

428

Phormidium tenuissimun

558

Gloeocapsa alpicola 743

36+13,5

30а4,4

22+4,0

Как видно нз табл. 2 и 3, экэометаболиты предлагаемого штамма облада ют альгицидной активностью широкого спектра действия..

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения в сравнении с известным, заключается в том, что синтез биологически активного вещества осуществляется штам- 10 мом в условиях интенсивного культивирования, что позволяет разработать промышленный метод получения альгицида °

Предлагаемый штамм может быть использован для получения антибиотика

0

0

0

22+2,5

22+4,2

22+1,5

2818,2

45 3,9

32 10,2

71 1,4

23+2,8

22+397

28 3,5

36+5,8

1504248

Таблица 3

Минимальные концентрации цианобактерина ЛУ-1, угнетающие развитие водорослей

Микроорганизм угнетающая рост, м кг/мп

Anacystie nidulans R-2

Noetoc вр. 467

Microcystis aeruginosa

Ап1сiвйгойевпшв aciculari s 254

Chlorella vulgaris 157

1

0,5

2..4

04

Х,нм

220 260 280

Составитель P. Андреева

Техред М.Моргентал Корректор Н. Борисова

Редактор Т. Лазаренко

Заказ 5214/28 Тираж 501 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

oz

Концентрация цианобактерина, полностью