Спосіб одержання емульгатора

Спосіб одержання метаболітів з поверхневоактивними і емульгувальними властивостями, де Rhodococcus erythropolis IMB Ас-5017 культивують на рідкому середовищі, що містить мінеральні солі, як джерело вуглецю і енергії - етанол у концентрації 2 % при рН 6,8-7,0, а також вносять у середовище на початку стаціонарної фази росту продуцента цитрат натрію, який відрізняється тим, що концентрація цитрату натрію становить 0,085-0,095 %, а вміст мінеральних солей становить: КNО3 - 1,0; NaCl - 1,0; Na2HPO4 - 0,6; KH2PO4 - 0,14; MgSO4 x 7H2O - 0,1; FeSO4 x 7H2O - 0,001. UA (21) a201002793 (22) 11.03.2010 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) ПИРОГ ТЕТЯНА ПАВЛІВНА, ТАРАСЕНКО ДМИТРО ОЛЕКСАНДРОВИЧ, КОНОН АНАСТАСІЯ ДМИТРІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ (56) UA U 44244, 25.09.2009 UA A 10467, 25.12.1996 UA C2 92819, 10.12.2010 UA C2 77345, 15.11.2006 Волошина І. М., Пирог Т. П. Cинтез мікробних поверхнево-активних речовин для очищення довкілля від нафти та нафтових забруднень. Міжнародна науково-практична конференція "Перший Всеукраїнський з'їзд екологів" Збірник матеріалів, 2006 Пирог Т.П. та ін. Синтез поверхнево-активних речовин у різних умовах культивування штаму Rhodococcus erythropous ЭК-1 // Збірник тез всеукраїнської науково-практичної конференції "Біотехнологія. Освіта. Наука". - Львів, 6-7 жовтня 2004 C2 2 (19) 1 3 95380 г/л) та недостатньо висока концентрація синтезованого емульгатора. В основу винаходу покладено задачу створення нового способу одержання емульгатора, який знижує вміст солей у середовищі культивування R. erythropo-lis ЕК-1 та підвищує синтез метаболітів з емульгувальними властивостями. Штам R. erythropolis ЕК-1 депоновано у Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології Національної академії наук України за номером 1MB Ас-5017. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб одержання емульгатора включає культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 на рідкому середовищі, що містить мінеральні солі і 2 % етанолу як джерела вуглецю і енергії, а також внесення цитрату натрію на початку стаціонарної фази росту. Згідно винаходу концентрація цитрату натрію становить 0,085-0,095 %. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Внесення у середовище з етанолом цитрату натрію у концентрації 0,085-0,095 % на початку стаціонарної фази росту дає змогу знизити кількість солей у середовищі культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 та підвищити синтез емульгатора. Експериментально доведено, що внесення у середовище з етанолом 0,085-0,095 % цитрату натрію на початку стаціонарної фази росту продуцента дає змогу знизити у 3 рази вміст солей у середовищі культивування R. erythropolis 1MB Ac5017 та підвищити до 70 % індекс емульгування розбавленої у 70 разів культуральної рідини. Спосіб здійснюється наступним чином. Культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 здійснюють на рідкому мінеральному середовищі такого складу (г/л): КNО3 - 1,0; NaCl - 1,0; Na2HPO4 - 0,6; КH2PO4 - 0,14; MgSO4 x 7H2O - 0,1; FeSO4 x 7H2O - 0,001, pH 6,8-7,0. Як джерело вуглецю і енергії використовують етанол у концентрації 2 % (об'ємна частка). Як посівний матеріал використовують культуру R. erythropolis 1MB Ac-5017 з середини експоненційної фази (44-48 год. росту), вирощену на рідкому середовищі з 1,2 % (об'ємна частка) етанолу. Кількість посівного матеріалу становить 5 % від об'єму середовища. На початку стаціонарної фази росту (58-60 год.) у середовище 4 вносять 0,085-0,095 % цитрату натрію. Цитрат натрію добавляють у середовище у вигляді 10%-ного розчину. Культивування здійснюють у колбах об'ємом 750 мл з 100 мл середовища на качалці (320 об/хв) при 30 °С, рН 6,8-7,0 упродовж 120 год. Використання нового способу дає змогу знизити у 3 рази вміст солей у середовищі культивування (з 9 до 2,85 г/л) і підвищити до 70 % індекс емульгування розбавленої у 70 разів культуральної рідини. Приклад 1 Синтез емульгатора за умов росту R. erythropolis 1MB Ac-5017 на середовищах різного складу. Культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 здійснюють на рідкому мінеральному середовищі 1 (прототип) такого складу (г/л): КН2РO4 - 6,8; NaOH - 1,0; NH4NO3 - 0,6; MgSO4 x 7H2O - 0,4; СаСl2 x 2Н2О - 0,1; FeSO4 x 7H2O - 0,001; рН 6,8-7,0; а також на середовищі 2 (г/л): КNO3 - 1,0; NaCl - 1,0; Na2HPO4 - 0,6; КН2РO4 - 0,14; MgSO4 x 7H2O - 0,1; FeSO4 x 7H2O - 0,001, рН 6,8-7,0. Як джерело вуглецю і енергії використовують етанол у концентрації 2 % (об'ємна частка). Як посівний матеріал використовують культуру R. erythropolis 1MB Ac5017 з середини експоненційної фази (44-48 год. росту), вирощену на рідкому середовищі з 1,2 % (об'ємна частка) етанолу. Концентрація посівного матеріалу становить 5 % від об'єму середовища. Культивування здійснюють у колбах об'ємом 750 мл з 100 мл середовища на качалці (320 об/хв) при 30 °С, рН 6,8-7,0 упродовж 120 год. Синтез емульгатора оцінюють за показником індексу емульгування (Е24, %) розбавленої у 50 і 70 разів культуральної рідини. Як субстрат для емульгування використовують соняшникову олію. Індекс емульгування культуральної рідини, одержаної після культивування штаму R. erythropolis 1MB Ac-5017 на середовищах різного складу, наведено у табл. 1. Як видно з наведених у табл. 1 даних, показники синтезу емульгатора є однаковими за умов росту R. erythropolis 1MB Ac5017 на обох середовищах. У подальших дослідженнях культивування продуцента здійснювали на середовищі 2, оскільки воно значно дешевше (містить у 3 рази менше солей, ніж середовище 1). Таблиця 1 Синтез емульгатора залежно від складу середовища культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 Середовище 1(прототип) 2 Індекс емульгування культуральної рідини (E24, %) 1:49 1:69 65 60 65 60 Приклад 2 Вплив цитрату на синтез емульгатора R. erythropolis 1MB Ac-5017. Культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 здійснюють на рідкому мінеральному середовищі такого складу (г/л): КNО3 - 1,0; NaCl - 1,0; Na2HPO4 - 0,6; KH2PO4 - 0,14; MgSO4 x 7H2O - 0,1; FeSO4 x 7H2O - 0,001, pH 6,8-7,0. Як джерело вуглецю і енергії використовують етанол у концентрації 2 % (об'ємна частка). Як посівний матеріал використовують культуру R. erythropolis 1MB Ac-5017 з середини експоненційної фази (44-48 год. росту), вирощену на рідкому середовищі з 1,2 % (об'ємна частка) етанолу. Концентрація посівного матеріалу 5 95380 становить 5 % від об'єму середовища. На початку стаціонарної фази росту (58-60 год.) у середовище вносять цитрат натрію у концентрації 0,05-0,1 %. Культивування здійснюють у колбах об'ємом 750 мл з 100 мл середовища на качалці (320 об/хв) при 30 °С, pH 6,8-7,0 упродовж 120 год. 6 Індекс емульгування культуральної рідини, одержаної після культивування штаму R. erythropolis 1MB Ac-5017 на середовищі з різною концентрацією цитрату натрію, наведено у табл. 2. Таблиця 2 Синтез емульгатора залежно від концентрації цитрату натрію у середовищі культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 Концентрація цитрату натрію, % Без цитрату (контроль) 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 Індекс емульгування культуральної рідини (E24, %) 1:49 1:69 65 60 70 62 72 63 75 65 80 70 78 67 Як видно з наведених даних, індекс емульгування розбавленої у 70 разів культуральної рідини максимальний за концентрації цитрату у середовищі з етанолом 0,08-0,09 %. Приклад 3 Синтез емульгатора R. erythropolis 1MB Ac5017 залежно від моменту внесення цитрату натрію у середовище з етанолом. Вирощування R. erythropolis 1MB Ac-5017 здійснюють як описано вище. На початку процесу культивування і на початку стаціонарної фази рос ту (58-60 год.) у середовище вносять цитрат натрію у концентрації 0,08-0,1 %. Культивування здійснюють у колбах об'ємом 750 мл з 100 мл середовища на качалці (320 об/хв) при 30 °С, рН 6,87,0 упродовж 120 год. Рівень синтезу емульгатора наведено у табл. 3. Як видно з наведених у табл. 3 даних, показник E24 розбавленої у 70 разів культуральної рідини досягає найвищого значення за внесення на початку стаціонарної фази росту цитрату натрію у концентрації 0,085-0,095 %. Таблиця 3 Вплив моменту внесення різних концентрацій цитрату натрію у середовище з етанолом на синтез емульгатора R. erythropolis 1MB Ac-5017 Момент внесення цитрату На початку процесу культивування На початку стаціонарної фази росту Концентрація цитрату, % 0,08 0,085 0,09 0,095 0,10 0,08 0,085 0,09 0,095 0,10 Отже, використання запропонованого способу дає змогу знизити у 3 рази вміст солей у середовищі культивування R. erythropolis 1MB Ac-5017 та Комп’ютерна верстка В. Мацело Е24,% (1:69) 62 64 64 65 61 67 69 70 70 67 підвищити індекс емульгування розбавленої у 70 разів культуральної рідини до 70 %. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601