Штамм бактерий рsеudомоnаs метнyliса, используемый для очистки сточных вод от метанола

 

Изобретение относится к биотехнологии , в частности к очистке от метанола сточных вод химических пред-, приятии, и может быть использовано при очистке сточных вод предприятий по производству синтетического волокна лавсан и диметрилтерефталата Целью изобретения является ытаммвысокоактивный деструктор метанола, способный к полному разложению этого соединенияо Штамм Pdeudomonas methylica 28М использует метанол в качестве единственного источника углерода и энергии, разлагая его до СО и Предельная концентрация этого соединения , которое может быть разложено Р„ methylica за 432 ч, составляет 15 . Штамм выделен из дерновоподзолистой почвы методом экспериментальной адаптации к метанолу0 1 табла а S (/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4488070/13 (22) 28.09.88 (46) 15.01.91. Бюл. N- 2 (71) Институт микробиологии AH БССР (72) А.С. Самсонова, Н.Л. Маркова, З.M. Слизень, Т.Г. Зименко, А.И. Шалашная, Г.М. Волкова и:Ю.Г. Зелютков (53) 663,15(088.8) (56) Патент ЕПВ № 0127581, кл. С 12 N 1/20, 1984.

Патент EIIB № 0082114, кл. С 12 N 1/20, 1983. (54) ШТАММ БАКТЕРИЙ PSEUDOMONAS

METHYLICA, ИСПОЛЬЗУЕИЫИ ДЛЯ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕТАНОЛА (57) Изобретение относится к биотехнологии, в частности к очистке от

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к очистке от метанола сточных вод ряда химических производств, и может быть использовано при очистке сточных вод предприятий

IIo производству синтетического волокна лавсан и диметилтерефталата.

Цель изобретения — штамм — высокоактивйый деструктор метанола, способный к полному разложению этого соединения

Изобретение заключается в получении штамма бактерий Pseudomonas

methylica 28М (ВКПМ В-42-18), который может быть использован для очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации метанола.

Штамм Pseudomonas methylica 28М получен путем экспериментальной адаптации в условиях лабораторного модель„„SU„„1620479 А 1 (1) С 12 N 1/20, С 12 8 13/00

2 метанола сточных вод химических пред-, приятий, и может быть использовано при очистке сточных вод предприятий по производству синтетического волокна лавсан и диметрилтерефталата.

Целью изобретения является штаммвысокоактивный деструктор метанола, способный к полному разложению этого соединения. Штамм Pdeudomonas methylica 28M использует метанол в качестве единственного источника углерода и энергии, разлагая его до СО и Н О.

Предельная концентрация этого соединения, которое может быть разложено

Р. methylica за 432 ч, составляет

15 об.X. Штамм выделен из дерновоподзолистой почвы методом экспериментальной адаптации к метанолу. 1 табл. ного опыта при изучении разрушения метанола в почве. В сосуды с дерново- > м подзолистой почвой (0,8 кг), подвер-. гавшейся в естественных условиях пос- р тоянному влиянию пылегазовыбросов, р содержащих в своем состава метанол, вносят 500 мг метилового спирта и ин кубируют в течение 120 сут. Из сосуда на протяжении опыта отбирают образ- © цы почвы для приготовления почвенной суспензии (ПС). Посев ПС производят на агаризованную среду Е-8 следующего состава, г/л: NaC1 0,5; Мя804 7Н О ф

0,8; КН РО4 0,7; (NH4) HP04 1,5; агар- ар 20 ° 0; метанол 2 об.X

ый рН 7,5. Итами выделен из быстрорастущей колонии на твердой среде и в дальнейшем подвергается дополнительной адаптации к метанолу в жидкой минеральной среде указанного состава, 1620479 содержащей возрастающие концентрации метанола от 2 до 8 о6.7.

Штамм Pseudomonas methylica 28И использует метанол в качестве единственного источника углерода и энергии.

Предельная концентрация метанола, при которой в процессе роста штамма в среде не накапливаются продукты неполного превращения этого соединения, сосгавляет 15 об.7.. Это количество метанола в условиях аэрации культура разрушает за 432 ч.

Иорфолого-культуральные признаки.

Клетки палочковидные, прямые, одиночные; размер 0,3х2,5 мкм, движутся с помощью жгутиков (монотрих); грамотрицательные — деление клеток происходит в одной пло .;ости, расходятся клетки беспорядочно; включения отсутствуют; консистенция колоний пастообразная; цвет обрат>:ой стороны колонии идентичен цвету самой колонии — розоватый.

Рост на плотных средах.

Мясопептонный агар, 29 С, 7 сут.

Штрих светло-розовый, умеренный

"плошной или отдельными колониями, с ровным краем, блестящий.

Колонии розоватые, 2-3 мм, округлйе, гладкие с ровно очерченным краем, выпуклым профилем, структура однородная, прозрачные, блестящие.

Суспо-агар, 29 С 7 сут.

Штрих светло-розовый, скудный, сплошной или отдельными колониями, с ровным краем, блестящий.

Колонии розоватые, 1-2 мм, округлые гладкие с ровно очерченным краем, выпуклым профилем, структура однородная, прозрачные, блестящие.

Минеральная агаризованная среда г .-8 r метанолом 2 об., 29 С, 7 сут.

Штрих ярко-розовый, сплошной, с ровным краем, блестящий.

Колонии ярко-розовые, 2-3 мм, округлые, гладкие с.ровно очерченным краем, выпуклым профилем, структура однородная, прозрачные, блестящие.

Рост на ж щких средах

Мясопептонный бульон, 29 ОС, 3 сут.

Характер роста. Осадок розового цвета.

Изменение среды: без изменений.

Жидкая минеральная среда Е-8 с метанолом 2 об.7,, рН 7,5; встряхивание

180 об/мин; 29 С, 7 сут.

Характер роста. Равномерное окрашивание прозрачной среды в ярко-розовый цвет, незначительное кольцо розового цвета на стенке, слабый осадок розового цвета.

Изменение среды: подкисление среды до рН 7,0.

Физиолого-биохимические свойства.

Минимальное содержание кислорода

60;;, максимальное 977, от равновесной !

О концентрации

Аэроб, осуществляет дыхание, ана-.. эробный тест Хью-Лейфсона отрицатепь ный, оптимальная температура для роста 28-30оС при 4оС и 40оС роста нет, оптимальный рН 7,4-7,6, при рН 5,3 и

8,6 рост отсутствует. Растет в присутствии 57-ной NaC1. ЧУВствителен к

50000 ед. пенициллина и к 10 мг лизоцима. Кислотоустойчив.

Источпики углерода. Образует кислоту из глюкозы, сахарозы,фруктозы,мальтозы,лактозы, галактозы, арабинозы, дульцита, глицерина на среде, г/л: пентон

3,0; КдНРО4 0,6; 1,6 мл 1,67 спиртового раствора бромтимолового синего.

Ассимилирует органические кислоты: молочную, щавелевую, янта. .:ю на сре де, г/л. (ЛН4) НРО4 0„5; 1:.,;ЫО4 7Н О

0,2; NaC1 О,i агар-агар !5 0; органическая кислота 2,0; 20 мл 0,047.-ного водного раствора фенолового красного, рН 6,8.

Утилизирует спирты: метанол; этанол, бутанол, изопропанол, глицерин. на среде, г/л: КрНРО4 1,0, пентон 5,0, источник углерода 10 кп/л.

Гидролизует крахмал.

Источники азота.

Растет с солями аммония, пептоном, 40 (NHл)а $04 NH4NOy, NH4C1; с нитратами:

KNO, NaNO, ИаБО на среде, г/л: глюкоза 20,0; К НРО4 1,0; KHqPO4 1,0;

NgSO4 7Н О 0,5; NaC1 0,5; агар-агар

15,0; соединения азота 10,0; 1 мл ра45 створа микроэлементов: CuS04 5НоО

6,4; PeS04 -7Н20 1ь1; NnClq" 4Н О 7,9;

Еп804 7Н О 1,5; рН 7,1-7,2.

Использует аминокислоты: аспарагиновую, глутаминовую, аргининовую;

50 слабо растет на валине и глицерине на жидкой среде приведенного выше состава.

Восстанавливают нитраты до нитритов на среде: МПБ с 0,27 KNOg.

Штамм Pseudomonas methylica 28N коагулирует казеин, интенсивно осуществляет послойное разжижение желатина не образует сероводород, аммиак, и идол.

16204

Содержит певыцсляемьв в среду яркорозовый пигмент. Спектр поглощения суспензии клеток дает максимум поглощения 500 нм; характерный для каратиноидов, их концентравия составляет 24 мг/л. Пигмент легко экстрагируется из клеток ацетоном и полностью переходит в н-нексан, пигменты типа ксантофилов отсутствуют.

Штамм Pseudomonas methylica 28И

10 обладает каталазной, оксидазной, нитратредуктазной активностью.

Штамм Pseudomonas methylica 28M для роста и деструкции метанола не требует активаторов и стимуляторов роста.

Штамм утилизирует метанол в жидкой минеральной среде Е-8 следующего состава, г/л: NaC1 0,5; MgS04 7HgO 0,8; 2О

КНрР04 0,7; (ИН4) НРО4 1,5; метанол

15 об.7; агар-агар 20; рН 7 5. Стимуляторов деструкции не требует.

Штамм сохраняет жизнеспособность и деструктивные свойства в течение б мес на минеральной среде Е-8 с.

3 об,7 метанола при 2-4 С.

Штамм не токсичен и не патогенен.

Сущность изобретения поясняется следующим примером.

Пример. Штамм Pseudomonas

methylica 28М для подготовки посевного материала выращивают в колбах

Эрленмейера объемом 250 мп с 50 мл среды следующего состава, г/л: МаС1

0,5; MgS04 7Н О 0,8; КН РО4 0,7; 35 (ИН4) НРО4 1,5; метанол 3 об.7; рН

7,5-7,б.

Культуру в среду вносят петлей с косяка и инкубируют на качалке (180 сб/мин, 72 ч, 29 С).

Испытания способности штамма утилизировать метанол проводят в колбах с реальной сточной водой, содержащей

107 посевного материала, полученного указанным способом с содержанием кле45 ток 1,5 10 в 1 мл;10,12,15 об.7 метанола при инкубировании на качалке (180 об/мин) и температуре 29 С.

В процессе производства волокна лавсан образует несколько категорий сточных вод„ Реальной сточной водой цехов по производству диметилтерефта79

6 лата является реакционная сточная

I вода, 1 л которой содержится от 5 до

15 об.7. метанола, 1-2 об.Ж уксусной кислоты, 0,0б о6.7 метилового эфира и-толуиловой кислоты (ПТ-эФир)

0,0015 об.7 п-ксилола.

Штамм Pseudomonas methylica 28M предлагается для локальной очистки реакционной сточной воды цехов по производству ДМТ до поступления ее в общий сток предприятия.

Сточную воду перед внесением в нее посевного материала нейтрализуют содой до рН 7,3.

Процесс очистки указанной сточной воды штаммом Р. methylica проводят в условиях интенсивной аэрации при

29 С. Остаточное количество метанола контролируется газохроматографическим способом на хроматографе с пламенно-ионизационным детектор«м. Условия хроматографирования. хроматографическая колонна из нержавеющей стали длиной 1 м, внутренним диаметром

3 мм: нлполнитель — хроматон-супер (Q 1250 1б0) + 103 твин 80 + 170 орТО фосфорной кислоты; скорость движения газа-носителя (гелия) 30 мл/мин, водорода 30 мл/мин, воздуха (от компрессора МЛ-Л) 300 мл/мин, температура термостатирования колонки 80 С, испарителя 110 С.

Результаты хроматографического анализа остаточного количества метанола в сточной воде, приведенные в таблице, показывают, что штамм полностью разрушает 10,12,15 об,7. метанола за

384 и 432 ч соответственно (см,табл.), Таким образом, использование штамма P. methylica для локальной микробиологической очистки сточных вод от метанола обеспечивает очистку сточных вод, содержащих 15 об.7 метилового спирта, используя его в качестве единственного источника углерода и энергии, разрушая его до СО и Н О.

Формула изобретения

Штамм бактерий Pseudomonas methylica ВКПМ В-4218, используемый дня очистки сточных вод от метанола..

1620479

Остаточное количестВремя, ч ффект очистки, 7, и концентрации, обеей во метанола в сточно воде, мл/л

100

150

12 15

Составитель И. Болотина

Редактор М.Недолуженко Техред Л.Олийийк, Корректор M. Максимишинец

Заказ 4220 THPcUK Подписное!

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óâãîðoä, ул. Гагарина, 101

24 94,0

120 54,0

192 38, О

288 26,0

336 15,0

384 0,0

432

114,0

64,0

46,0

36,0

26,0

0,0

146,0

81,5

58 0

46,0

35,0

15,0

0,0

6,0

46,0

62,0

74,0

85,0

100,0

5 0

46,0

61,7

70,0

78,3

100,0

2,7

45,7

61,3

69,3 76,7

90,0

100,0