Штамм asteromonas salina mirzaladi для получения биомассы

Изобретение относится к биотехнологии, к получению биомассы с широким спектром использования в различных сферах человеческой деятельности: медицине, косметике, спорте,животноводстве, пчеловодстве, рыбоводстве, птицеводстве, ветеринарии и пр. Термофильный штамм цианобактерии Asteromonas salina Mirzaladi, ССАР 80/3, выведен в условиях природного реликтового водоема на Апшеронском полуострове Азербайджанской Республики. Способ получения биомассы сине-зеленой микроводоросли Asteromonas salina Mirzaladi,фотосинтезом в водной питательной среде заключается в выращивании, перемешивании суспензии микроводорослей, периодических подпитке среды питательным раствором и отборе биомассы,после которого водную питательную среду подвергают рекультивации путем обратного осмоса. Абдулрагимбеков Юсиф Мансур оглы,Омаров Фархад Сабир оглы (AZ) 017601 Изобретение относится к биотехнологии, конкретно к Asteromonas salina и предназначено для получения и переработки биомассы в качестве добавки в корма для птицеводства, животноводства, рыбоводства и шелководства. Биомасса Asteromonas salina [4, 5, 6, 7] (как готовый продукт к употреблению) используется в различных сферах человеческой деятельности: медицине, косметике, спорте, животноводстве, пчеловодстве, рыбоводстве, птицеводстве, ветеринарии и пр. Известен штамм Asteromonas gracilis Artari CCAP Strain Number 80/2. Этот штамм обладает типичными морфологическими, физиологическими и биохимическими признаками, присущими одноклеточным галофитам (солеустойчивым экстремофилам) Dunaliella. Относительный недостаток известного штамма состоит в сравнительно низком уровне накопления биомассы в условиях промышленного культивирования. Задачей изобретения является получение термофильного штамма солеустойчивой микроводорослиAsteromonas salina, обладающего повышенной способностью к накоплению биомассы и обеспечение его крупномасштабного промышленного культивирования на безотходной основе. Поставленная задача достигается термофильным штаммом Asteromonas salina, авторское имя "Mirzaladi", полученным путем прямого выделения в условиях реликтового соленого озера на Апшеронском полуострове Азербайджанской Республики. Штамм Asteromonas salina Mirzaladi депонирован в Culturehttp://www.ccap.ac.uk Tel:(44) 1631 559000, Direct dial: (44) 1631 559386, Fax: (44) 1631 559001 под номером ССАР 80/3. Морфологические особенности. Для одноклеточных зеленых водорослей, не имеющих вокруг протопласта плотной клеточной оболочки (Asteromonas), характерен хологамный половой процесс: перед оплодотворением клетки не становятся гаметангиями, и внутри них специальные гаметы не формируются; попарно сливаются сами клетки, образуя покоящуюся зиготу. Полового размножения нет. При вегетативном размножении клетки митоспорангиями тоже не становятся, а делятся продольно, обычно на 2 каждая. Физиолого-биохимические свойства Asteromonas salina Mirzaladi: азот не фиксирует; использует в качестве источника азотного питания нитратный и аммонийный азот. В качестве источников углерода использует бикарбонаты (преимущественно), карбонаты, органические соединения (даже глюкозу). Максимальный рост биомасса происходит на солнечном свету. Растет также при использовании источников света любого спектрального состава. Оптимальный рост при использовании источника света, близкого по спектральному составу к солнечному. Фотопериод не выражен, и сезонности нет. За счет жгутиковAsteromonas salina Mirzaladi имеет ярко выраженный фототаксис. Что является преимуществом для промышленного производства биомассы этого штамма. Растет в интервале солености от 0,1 М (NaCl) до 4,0 М (NaCl). Оптимум роста при 1,0 М (NaCl). Наблюдается рост в диапазоне при рН от 6,0 до 12,0; оптимум при рН 8,0-9,0. Рост наблюдается в интервале температур от 20 до 45 С; оптимум 30-40 С. Ингибирование и гибель культуры наступает при температуре выше 60 С. Клетки водоросли разнообразной формы - эллипсоидные, яйцевидные, грушевидные, радиально или билатерально симметричные. Размеры клеток разнообразны: их длина может колебаться от 2,8 до 40 мк, ширина от 1,5 до 20 мк, объм от 8 до 4500 мк 3. В поперечнике (при условном разрезе) ярко видны 6 граней - шестиконечная звезда.Asteromonas salina Mirzaladi характеризуется выносливостью к прямому солнечному освещению. В условиях накопительной культуры (высокая концентрация клеток) они проявляют качества гелиофильных организмов -то есть скапливаются на поверхностном слое, образуя пленку. Такая картина наблюдается при высокой освещенности порядка 100 тысяч люкс и выше. Таким образом, Asteromonas salina Mirzaladi выдерживает широкую амплитуду экстремальных значений различных факторов внешней среды(общей солености, содержания и соотношения отдельных осмотически действующих и биогенных элементов, температуры, освещенности). Следует подчеркнуть, что оптимальные для этих водорослей значения некоторых параметров (например, освещенности, температуры) близки к тем, которые известны для других Chlorophyta, однако по своей устойчивости к их крайним, экстремальным значениям Asteromonas salina Mirzaladi намного их превосходят. Кроме того, Asteromonas salina Mirzaladi характеризуются исключительной устойчивостью к резким и глубоким изменениям абсолютных значений этих факторов[8]. Пределы устойчивости, обнаруженные в экспериментальных условиях, как правило, хорошо согласуются с экологической амплитудой этих организмов, наблюдаемой в природе. Однако в отдельных случаях экспериментальные границы устойчивости к крайним значениям некоторых факторов среды оказались более широкими по сравнению с наблюдаемыми в естественных условиях. Химический состав клеток Asteromonas salina Mirzaladi зависит от условий выращивания (параметрические условия культивирования). Параметрическое управление в производстве биомассы дает широкий диапазон состава (в процентах): состав, %: белок 2-15; углеводы 10-28; липиды 7-45; зольность 5-7; нуклеиновые кислоты 6; хлорофиллы 0,01-6; каротиноиды 0,01-0,03.-1 017601 Условия хранения. Штамм Asteromonas salina Mirzaladi хранится на агаризованных питательных средах и в обедненной питательной среде (унифицированные среды ON (г/л: нитрат натрия 3,0, двузамещенный фосфат калия 0,6, сульфат магния 0,6, бикарбонат натрия 16,0, хлористый кальций 0,04, хлористый натрий 58,0, сернокислое железо 0,01, натриевая соль ЭДТА 0,03, борная кислота 0,0029, хлористый марганец 0,0018, сернокислый цинк 0,0002, молибденовокислый аммоний 0,00003, хлористый кобальт 0,00005). Этот солеустойчивый штамм Asteromonas salina Mirzaladi имеет широкий спектр температуры культивирования (10-45 С). Отсутствует сезонность в его размножении. Штамм не требователен к питательной среде. Способ получения биомассы Asteromonas salina Mirzaladi включает выращивание (фотосинтез) биомассы микроводоросли в питательном растворе неорганических солей, обеспечение освещения и режима термостатирования (нагревания) культивируемой питательной среды для получения заданного состава; конструктивные и строительные особенности биореакторов; проектные решения, состав культивируемой среды; сушку и упаковку. Основное сооружение для получения биомассы - биореактор - представляет собой бетонный резервуар с глубиной жидкости 0,55 м (метра), шириной 4 м и длиной 10 м. Бассейн разделен продольной перегородкой высотой 0,5 м (метра), толщиной 0,2 м и длиной 8 м. Он имеет систему сдвижного накрытия прозрачной полимерной пленкой (дугообразная конструкция, в случае необходимости может быть автоматизирована). Перемешивание суспензии микроводорослей осуществляют механически и/или барботированием воздухом. Термостатирование (подогрев) суспензии (культивируемой жидкости) обеспечивают за счет солнечного освещения, а также резервной системой электрообогрева. Сооружения представляют собой резервуары, насосы, коммуникации, модули для разведения солей, блок маточной культуры (чистого посевного материала). Способ получения биомассы предусматривает поглощение углекислого газа из воздуха. Полученная биомасса отделяется от культивируемой среды при помощи сепарации через марлевые поддоны или помощи проточной центрифуги. Биомасса сушится на специальных поддонах или же в распылительной сушилке. В среднем способ получения биомассы микро-водорослей (цианобакетерии) Asteromonas salina Mirzaladi для применения в пищевой индустрии, фармакологии и сельском хозяйстве составляет 8-10 дней. Способ получения биомассы Asteromonas salina Mirzaladi в опытно-промышленных условиях представлен следующими примерами его исполнения. Пример 1. Штамм Asteromonas salina Mirzaladi выращивают в стеклотрубном культиваторе (закрытом фотобиореакторе) объемом 1500 л в накопительном режиме на среде "ON", содержащей, г/л: нитрат натрия 3,0; гидрофосфат калия 0,6; сульфат магния 0,6; гидрокарбонат натрия 16,0; хлорид кальция 0,04; хлорид натрия 116,0; сульфат железа (II) 0,01; натриевая соль этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) 0,03; борная кислота 0,0029; хлорид марганца 0,0018; сульфат цинка 0,0002; аммоний молибденовокислый 0,00003, хлорид кобальта 0,00005. Выращивание осуществляли при постоянной облученности лампами Т 3 SLIM SPIRAL E27 при температуре 25-30 С и рН среды 9,5. Процесс перемешивания перистальтическим насосом. Интенсивность воздухообмена 70 г/л суспензии /ч (компрессор). Насыщение СО 2 осуществляется при помощи воздушной смеси из воздуха. Общий цикл культивирования 30 дней. Отбор биомассы начинается с 3-го дня культивирования. Средний уровень накопления биомассы 0,7-0,8 г асв/л в сутки. Пример 2. Штамм микроводорослей Asteromonas salina Mirzaladi выращивают в биореакторе, вместимостью от 16 до 18 куб.метров суспензии. Получение биомассы проводится на среде "ON" в накопительном режиме, содержащей, г/л: нитрат натрия 3,0, двузамещенный фосфат калия 0,2, сульфат магния 0,5, бикарбонат натрия 16,0, хлористый кальций 0,02, хлористый натрий 116,0; сернокислое железо 0,01,натриевая соль ЭДТА 0,03, борная кислота 0,0029, хлористый марганец 0,0018, сернокислый цинк 0,0002, молибденовокислый аммоний 0,00003, хлористый кобальт 0,00005. Культивирование проводят при рН среды 8,0 при температуре 25-30 С и естественном солнечном освещении (продолжительность светового дня 8-10 ч) в течение 10 суток (весенней и осенний период) и 7-8 суток (продолжительность светового дня 12 ч) в летний период. Температурный режим "день-ночь" составляет порядка 5 С. По завершении процесса выход биомассы составил 35 кг (весенней и осенний период) - 55 кг (летний период). Широкий спектр применимости биомассы Asteromonas salina Mirzaladi складывается из двух основных направлений: использование самой биомассы и использование биомассы как сырья для получения каких-либо ценных веществ [7,8,9]. Первое направление включает в себяразнообразные способы использования биомассы Asteromonas salina Mirzaladi, как суперпродуцента биологического глицерина для фармакологии и парфюмерии. Литература: 1. A Ben-Amotz and M Avron Accumulation of Metabolites by Halotolerant Algae and its Industrial Potential, Annual Review of Microbiology, Vol. 37: 95-119, 1983. 2. Eliane Gonzalez-Rodriguez and Serge Y, Maestrini, The use of some agricultural fertilizers for the massMessolonghi, Greece, 2003. 5. Becker, E.W. Production and use of microalgae. 1985. VI, 198 pages. 6. G.T. Boalch, Great Britain, Botanica Marina, vol 36, 1993. 7. Amos E. Richmond; Carl J. Soeder, Microalgaculture, Critical Reviews in Biotechnology, Volume 4, Issue 3, , pages 369 - 438, 1986. 8. Юрина Е. В. Опыт культивирования галобионтних водорослей Asteromonas gracilis Artari и Dunaliella salina Teod. II Вестник МГУ. Т. 6. стр. 76-83, 1966. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Штамм Asteromonas salina Mirzaladi ССАР 80/3 для получения биомассы.