SU578901A3 - Способ получени биомассы - Google Patents
Способ получени биомассыInfo
- Publication number
- SU578901A3 SU578901A3 SU7301886507A SU1886507A SU578901A3 SU 578901 A3 SU578901 A3 SU 578901A3 SU 7301886507 A SU7301886507 A SU 7301886507A SU 1886507 A SU1886507 A SU 1886507A SU 578901 A3 SU578901 A3 SU 578901A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- nitrogen
- methane
- microorganisms
- nutrient medium
- amount
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 21
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 6
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000009298 Trigla lyra Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate group Chemical group [N+](=O)([O-])[O-] NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOKSWYLNZZRQPF-GDIGMMSISA-N pentazocine Chemical compound C1C2=CC=C(O)C=C2[C@@]2(C)[C@@H](C)[C@@H]1N(CC=C(C)C)CC2 VOKSWYLNZZRQPF-GDIGMMSISA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
1
Изобретение относитс к микробиологической промышленности.
Наиболее близким к описьшаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени биомассы, заключающийс в непрерьшном культивировании метанутилизирующих микроорганизмов в жидкой питательно среде, содержащей ассимилируемые источники азота и минеральные соли, в присутствии метановоздушной смеси. При этом св занный азот находитс в жидкой питательной среде в виде аммонийных или нитратных солей l .
Недостатком известного способа вл етс использование св занного азота в избыточном количестве, превышающем количество, необходимое дл .потреблени микроорганизмов, что токсично дл микроорганизмов, утилизирующих азот и метан.
Цель изобретени - частична замена св занного азота в форме аммонийных или нитратных солей молекул рным азотом атмосферы или полное исключение из среды св занного азота.
Дл этого по предлагаемому спосо6S в качестве метанутилизирующих микрЬ.- организмов используюТ; микроорШййамйиз рода MetfiySococcus , обладающие способностью фиксировать атмосферный азот, в жидкой питательной среде, при этом количество св занного аэота в питательной среде регулируют TaKitM образом , чтобы его уровень в среде в процессе выращивани был меньше того количества , которое содержитс вготовой биомассе.
Нз рода Methytocotcus используют вид capsuEalus
Биомассу по предлагаемс 1у способу получают путем непрерывного выращивани культуры микроорганизмов иа рода MethySococcus вида capstiEalua , утилизирующих метан и атмосферный аэот в жидкой питательной среде.
Питательна среда содержит мииеральные соли, источник св занного азота в форме .аммонийных или нитратгаах солей, кроме в неё подают мвтано-BOSду1 } УШ ;Е 1§Е : . .При ЭТОМ св заиный. asoT ,:быт%: йолн-остью исключен из сос зва-:ди гат дь1н6й среды или его колич ЬтвО;; с л«йо-составл ть 95-99% от количества азота , содержащегос в гото .вой биомассе,
Метано-воздушна смесь содержит, об.%: метан 10-50 (предпочтительно 12- -25); KHcj;opo,n 10,,9 (1 редпо тительно 16-17); азот 40-72. Эта cf. может бить обогащена чи тым кислородо.. В качестве источника метана может бъпь Ht;rioJib;jOBaH , природ ный га э . Культивирова 1Иб микроорганизман п вод т при пов1.1шеипог давлени:1, напри мер, при 3-4 атм. рН питательной сре ды поддерживают 4,5--8,0, предпочтительно 5,5-7,0, дл чего используют лечь, например, едкий натр. Температура среды в проиессе выра 1дивап 1Я находитс в пределах от 20 д 60°С, преимущественно от 35 до 50°с. Оптимальные услови выращивани обес печиваютс пои рН 6,5 и TBMnepaTvpe . Удельные скорости разбавлени сос тавл ют от 0,1 до 0,35 при выходе .биомассы от 0,1 до 10 г/л. Согласно изобретению биомасса мо .жет быть получена в две стадии. В первой стадии (стади подготовки культуры) выращивают; микроорганизмы, утилизирующие молекул рный азот и метан , в жидкой пиха тельной среде, содержащей минеральные соли, /в присутствии источника св занного азота, аммонийных или нитратных солей метана в качестве источника углерода и газа содержащего свободный кислород. При этом концентраци клеток микроорганиз мов соста1зл ет от 1 до 30 г/л. На второй стадии приготовленную культуру непрерывно выращивают в жидкой питательной среде, содержащей минеральные соли, источник св занного азота, в присутствии метана и газа, содержащего свободный кислород и молекул рный азот. Количество св занного азота должно быть меньше того количества , которое, содержитс в готовой биомассе. Св занный азот может быть вообще исключен из состава питательной среды. В стадии подготовки выращивание микррорх-анизмов можно осу ществл ть как периодически, так и непрерывно . При непрерывной работе удельна скорость разбавлени должна быть значительно меньше, чем максимальна уде на скорость роста Микроорганизмов, а концентраци св занного азота - несколько больше трёбующейс длЯ обеспечени потреблени .мй сроорга.низмами - oт 2.,ч6 ,,lQ;0::M.3J/Ji ;; : Исходной. культурой , дл ;йнокулировани в стадии подготовки может быть культура микроорганизма, утилизирующего азот и метан, например культура на косс ч срезе агара. Ферментатор можно также инокулировать пробами веществ , содержащих микроорганизмы, например почвы или гр зи. Если в качестве инокул тора исполь зуют пробы вещества, содержащего микроорганизмы , то подготовку культуры ведут в две стадии, на первой из которы: из вещества выдел ют микроорганизмы , утилизирующие молекул рный азот и метан, а на второй - увеличивают концентрацию клеток указанных микроорганизмов до концентрации, необходимой в продукционной стадии. Лучший источник азота в этой стадии нитрат или ам1миак. Пробы вещества, содержащего микроорганизмы , можно добавл ть в непрерывно действующую обогатительную систему . Предпочтительным вл етс обогащение Е. непрерыннодайствующем ферментатора ,, -содержащем любую вышеописанную- жидкую;, пйтаэ ельную среду с источником азот а-й Виде нитратных солей, при услови х, .ющйх размножению утилизирувдих молекул рный азот и метан микроорганизмов.. -. Скорость разбавлени должна быть значительно ниже ожидаемой максимальной скорости роста микроорганизмов. Оптимальна рабоча температ-ура более 40°С, скорость разбавлени 0,0-5-0,15 чЧ Пример. Т. Стади подготовки культуры. 500 мл шлама, содержащего метан гр зи из отстойника, добавл ют с интервалами в течение 5 дней в аэрируемый ферментатор с 5 л жидкой питательной среды следующего состава, мг/л: KHjPO 1600 NajHPO -12H2O2928 МаЫОз1180 MgSOi,-7HjO80 FeSOj -THjO14 CaCWOj a-jHjO25 CuSOi,- SHjO4 ZfiSO tTHjO0,34 MnSOij-HaO0,30 NdjM OiiZHzO0,24 Дистиллированной водой довод т объем до 1л. Температура 45°С, скорость разбавлени 0,084 ч, скорость мешалки ферментатора 1000 об/мин, рН 6,75 создают добавлением 0,5 н. раствора едкого натра. В ферментатор подают со скоростью 20 об/ч газовую смесь, состо щую из 33 об.% метана, 64 об.% воздуха и 3 об.% двуокиси углерода. Через 7 дней работы при указанных услови х концентраци клеток бактериальной попул ции достигает 1,0 г сухого веса на 1л. Из этой попул ции выдел ют один штамм бактерий, утилизирующих молекул рный азот и метан; присутствуют в ней и другие типы бактерий , не утилизирующих Метан. Соотношение клеток бактерий, утилизируюих метан и молекул рньШ азот, и клеток бактерий другого типа составл ет 90-95% (по количеству). Бактерии, утилизирующие метан и азот, представл ют собой капсулообразные кокки с диаметром 1,, 4 мк неспособные утилизировать глюкозу. На твердой среде, приготовленной путем добавлени 1 вес./об. агара к ферментационной среде, после инкуби ровани в течение 10 дней при 45с в атмосфере метан-воздух (50/50 по объ му) колонииимеют следующую морфологию . Диаметр 1 мм, белые, гладкие, округленные. По этим характеристикам они сходны с MethyEocof-Cuc topsuEatuS но в отличие от них они утили зируют молекул рный азот (как источник азота), метанол и не образуют ци или остаточных стадий. В . Стади развити культуры. Бак терии, утилизирующие азот и метан, п лученные в фазе выделени , выращиваю при 45°с и 5,0 л Питательной среды следующего состава, мг/л: КНзРОц NajHPOijMaH O M SOj-THaO (безводный) NajSOij (без водный) CtjSO(j-5H20 ZnSOfjTHjO ЫагЛА00 2НаО MnSOij HjO СоСЕг ЬНгО . 0,5 Вода ДО 1 л Скорость разбавлени 0,18, перемешивани 3000 об/мин-. Культивирование осуществл ют при подаче метано-воздушной смеси, соде жащей 18,2 об.% метана и 18,8, об.% воздуха. рН 6,5 поддерживают при по мощи NaOH и регулируют добавлением 1,0%-ного раствора NoOH. Дзот в в л,е 1,1 н. гидроокиси aMT-iOHHH подают в ферментатор при постепенно возрастаюспей скорости дл подцержаии 1ОНЦ : трации клеток 13 г сухого веса на 1 л. Избыток концентрации ионов р питательной среде определ ют изветным колориметрическим способом прО бах по 10 мл бульона через каждне 5 мин. Избыток ионов аммони в среде поддерживают на уровне 5-10 мг/л пзгулированием скорости подачи гидроокиси аьчмони в ферментатор. После достижени концентрации клеток 13,7 г сухого веса на 1 л культивирование продолжают еще 24 ч. На этом этапе скорость подачи гидроокиси а мони Р Ферментатор поддерживаетс посто нной. Скорость продуцировани бактерклльных клеток составл ет 13,,18 г (су хсй вес) на. 1 л в 1 ч. йлход по i-этану , т.е. вес клеток, продуцировзннык на единицу веса метана, подаваемого в ферментатор, составл ет 0,63. Выход по кислороду - 0,23. Ш . Стади получени готового продукта . Подачу в ферментатор гидроокиси аммони снижают в три стадии: на 30%, на 65%, на 100%. Во всех случа х ферментаци восстанавливэетс через несколько часов при более низкой концентрации клеток и необнаруживаемоР. низкой концентрации ионов ам.тони в среде. В таблице приведены данные, полученные при установившейс непрерывной работе на каждой стадии при избытке иона акздони в среде (5-16 мг/л), а также данные контрольного опыта (получение биомасс, по известному способу ) .
Подача азота в виде аммиака , мг/л.ч
Выделено азота в виде
протеина, мг/л-ч
Потери азота в ферментаторе в виде аммиака в отработанной среде, из расчета наличи 2 мг/л ионов аммони , мг/ЛЧ
Чистое поглощение микроорганизмами азота, подаваемого в ферментатор в виде аМмиака, мг/л«ч
288,000
64,000
204,000 286,000
219,000
2,040
0,330
286,000
63,700
Продуцирование клеток,
г/л-ч2,070
Прибор с пределом чувствительности 2 мг/л не обнаруживает ионов аммоСуммарное содержание азота в клетках,% на сухое ведество
Claims (2)
- Содержание готсовой биомассы в клетках,% на сухое вещество (количество азота, помноженное на 6,25) Формула изобретени 1. Способ получени бисймассы путем непрерывного культивировани метанути лиэирующих микроорганизмов в жидкой питательной среде, содержащей ассимилируемые источники азота и минераль ные соли, при подаче метано-воздушной смеси, отличающийс тем, что, с целью частичной замены св занного азота в форме аммонийных или нитратных солей молекул рным азотом атмосферы или полного исключени из сре;цы. с% ван-ного азота, в качестве метанути й51йрУющих микроорганизмов используйт микроорганизмы из родаПродолжение табл.2,4701,7701,89012,000 ни11,500 11,60011,60071,900 72,50072,500 Methytococcos , обладающие способностью фиксировать атмосферный азот, при этом количество св занного азота в питательной среде регулируют таким образгал, чтобы его уровень в среде в процессе выращивани был меньше того количества, которое содержитс в готовой биомассе..
- 2. Способ по п. 1, отличающ и и с тем, что из рода MetViyEocoCeitf используют вид cap&otatas . Источники информации, прин тые во внимание при эке11ертизе 1. Патент Великобритании 1150401 кл, С 6 F , 1969.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB707472A GB1421135A (en) | 1972-02-16 | 1972-02-16 | Fermentation process for converting methane and elemental nitrogen into proteinaceous material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU578901A3 true SU578901A3 (ru) | 1977-10-30 |
Family
ID=9826125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU7301886507A SU578901A3 (ru) | 1972-02-16 | 1973-02-15 | Способ получени биомассы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU578901A3 (ru) |
-
1973
- 1973-02-15 SU SU7301886507A patent/SU578901A3/ru active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210324325A1 (en) | Process for Improved Fermentation of a Microorganism | |
| US4897349A (en) | Biosynthesis of hyaluronic acid | |
| Kanner et al. | Growth of Nocardia rhodochrous on acetylene gas | |
| Omelchenko et al. | Psychrophilic methanotroph from tundra soil | |
| KR850004267A (ko) | 폴리-d-(-)-3-하이드록시부티르산의 제조방법 | |
| IE850533L (en) | Microbial preparation of l-carnitine | |
| SU578901A3 (ru) | Способ получени биомассы | |
| NO147927B (no) | Anordning for aa skille fra hverandre to medier som befinner seg i hvert sitt rom paa hver sin side av en ringformet aapning mellom to deler som er bevegelige i forhold til hverandre | |
| US4048013A (en) | Process for producing single-cell protein from methanol using methylomonas sp. DSM 580 | |
| SU671738A3 (ru) | Способ получени биомассы микроорганизмов | |
| US3440141A (en) | Production of amino acids by the fermentation of c15-c22 olefins | |
| US4060455A (en) | Process for the microbial production of L-serine using pseudomonas Sp. DSM 672 | |
| US3562110A (en) | Production of amino acids | |
| SU908085A1 (ru) | Способ получени биомассы | |
| CN102286390A (zh) | 一种耐低温硝化细菌的筛选方法 | |
| CS195307B2 (en) | Process for the production of microorganisms | |
| RU2103356C1 (ru) | Консорциум бактерий pseudomonas sp., pseudomonas fluorescens, pseudomonas putida, thiobacillus sp., используемый для очистки сточных вод от алкилсульфонатов | |
| SU444375A1 (ru) | Способ получени биомассы | |
| SU1655980A1 (ru) | Способ получени биомассы микроорганизмов | |
| GB1514485A (en) | Regulation of assimilable nitrogen in microbiological processes | |
| Lobo et al. | A bubble column continuous fermentation system for trimethylamine conversion by Aminobacter aminovorans | |
| SU500767A3 (ru) | Способ производства биомассы | |
| KR100265034B1 (ko) | 이산화탄소 내성 신균주와 이러한 신균주를 이용한이산화탄소의 고정화방법 | |
| KR880001680B1 (ko) | 발효에 의한 시소마이신의 제조방법 | |
| JP4198147B2 (ja) | 有機酸の製造方法 |