Способ непрерб1вного культивирования фотоавтотрофных микроорганизмовв il 1 ьг1 е^шоерю!

00 438396

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.06.72 (21) 1803969/28-13 с присоединением заявки № (32) Приоритет (51) М. Кл. А Olh 13/00

С 12Ь 1/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 05,08.74. Бюллетень № 29 (53) УДК 663.1(088.8) Дата опубликования описания 29.01.75 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Мискилев, В. Н. Данилов и Ю. А. Беркович

Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ HЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

ФОТОАВТОТРОФНЪ|Х МИКРООРГАНИЗМОВ

1

Изобретение относится к биосинтезу и может быть использовано в микробиологической и пищевой промышленностях и в сельском хозяйстве.

Известен способ непрерывного культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов, предусматривающий непрерывную подачу питательной среды и отвод суспензии микроорганизмов.

Цель изобретения — увеличение выхода микроорганизмов.

Для этого предлагается подавать питательную среду и отводить суспензию микроорганизмов в .зависимости от рассогласования текущего и оптимального значений концентраций, при этом оптимальное значение концент,рации определяют по облученности суспензии микроорганизмов.

На фиг. 1 приведен график зависимости удельной скорости роста фотоавтотрофных микроорганизмов от концентрации биомассы и облученности; на фиг. 2 — функциональная схема выполнения предлагаемого способа.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения

1 — функциональный преобразователь, 2 †датчик облученности (фитофотометр), 3 — функциональный преобразователь, 4 — датчик концентрации (n) биомассы, 5 — клапан подачи, 6 — клапан отвода, Подачу питательной среды и отвод суспензии микроорганизмов фототрофных микроводорослей осуществляют непрерывно в условиях переменной облученности, обеспечивая при этом максимальный выход биомассы.

Культиватор снабжает системой стабилизации (фиг. 1) температуры и системой автоматического регулирования газоснабжения и минерального питания культуры, чем обеспечи10 вают неограниченный режим питания.

При этом расход отводимой суспензии микроорганизмов есть функция облученности последней и осуществляется по уравнению

6„= 6„ (1) где бр — скорость прироста биомассы (ед. сухого веса), 6,— скорость отвода биомассы (ед. сухого веса)

6с — Qс (2) где Х вЂ” концентрация биомасы в суспензии, г/см, Q, — расход сливаемой биомассы.

dX „ пр

dt где V — объем суспензии в культиваторе

= (р — D).X, (4) 438396 где p †удельн скорость роста микроорганизмов, а удельная скорость разбавления суV спензии при Q,— Q, где

Qä — расход подачи питательной среды.

Из уравнений (1 — 4) получаем У

2 (5) Оптимальное значение концентрации получаем из уравнения:

G, =Х Q, =max. (6) Так как удельная скорость роста микроорганизмов есть функция обученности 1 и плотности Х суспензии, как это показано уравнением р. = f(I, Х), (7) то уравнение (6) можно для любого текущего значения облученности I с учетом уравнений (5) и (7) выразить в следующем виде:

Xf(I, Л) =max, (8) из которого находим для выбранного интервала значений облученности I зависимость

Х= Хр t(1), при подстановке которой в уравнение (5) получаем

Q, = — Я1, Х, t (I) = Q (1). (9) Таким образом, оптимальное значение концентрации определяют по облученности суспензии микроорганизмов по закону уравнения (9) с использованием функциональной схемы (фиг. 2); сигнал с датчика облученности— фитофотометра — после преобразования в функциональном преобразователе, апроксимирующим уравнение (9), подается на исполнительный механизм регулятора расхода отводимой суспензии. Для компенсации дрейфа характеристики культуры микроорганизмов по времени, например вследствие биологического старения или десинхронизации, функциональный преобразователь имеет подстройку коэффициентов аппроксимации уравнения (9).

Последнюю осуществляют вручную или автоматически посредством логического устройства с программным механизмом по сигналу

10 рассогласования текущего и оптимального значений концентрации за такой же период времени и при одинаковом уровне облученности в прошлом.

Пример. В качестве фотоавтотрофных ми15 кроорганизмов использовали термофильный штамм хлореллы ЯрК на питательной среде

Тамия при 38 1 1 С.

Облучение использовали либо искусств HIHOe, регулируемое в пределах (0,85 5) 10 эрг.

20 .см — сек —, либо естественное.

Отбор биомасы проводили после выведения культуры на квазилинейный участок роста, преимущественно при концентрации 1 — 2 г/л, Установлено, что прирост биомассы по

25 предлагаемому способу по сравнению с известным колеблется от нескольких до десятков процентов в зависимости от закона изменения облученности.

Предмет изобретения

Способ непрерывного культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов, предусматривающий непрерывную подачу питательной

35 среды и отвод суспензии микроорганизмов, отличающийся тем, что, с целью увеличения:выхода микроорганизмов, подачу питательной среды и отвод суспензии микроорганизмов осуществляют в зависимости от рассо40 гласования текущего и оптимального значений концентраций, при этом оптимальное значение концентрации определяют по облученности суспензии микроорганизмов.

438396

rcpt 10>

Йл мл J

07 ое а,я

0,2 ург c. ."сек J èñ 7 ис

Составитель А. Вражникова

Редактор В. Дибобес Техред Г. Васильева Корректор Т. Добровольская

Заказ 3716/10 Изд. № 133 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2