×
20.11.2015
216.013.929b

СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОМАССЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛИПИДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к биотехнологии. Способ предусматривает последовательное осуществление стадий культивирования биомассы микроводорослей на питательной среде в течение 8 суток и создания стрессовых условий в течение 3 суток. Причем внесение нитрата калия в заданном количестве в питательную среду осуществляется на 1-ый и 4-й день культивирования биомассы микроводорослей. Изобретение позволяет получать биомассу микроводорослей с повышенным содержанием липидов. 3 ил., 2 табл.
Основные результаты: Способ культивирования биомассы микроводорослей Chlorella vulgaris, предусматривающий последовательное осуществление стадий культивирования биомассы микроводорослей на питательной среде, содержащей (в г/л): NaHPO - 0,23, MgSO- 0,125, FeSO - 0,003, ЭДТА - 0,037, HBO - 2,86, ZnSO×7HO - 0,1, CuSO×7HO - 0,1, MnCl×4HO - 0,8, MnO - 176,4, NHVO - 229,6, в течение 8 суток и создания стрессовых условий в течение 3 суток, при этом внесение нитрата калия в питательную среду осуществляется на 1-ый и 4-ый день культивирования биомассы микроводорослей в количестве 3,2 г на 1 л суспензии.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области биотехнологических процессов и производств, в частности к способам культивирования биомассы.

Известен способ культивирования микроводорослей на основе штамма "Chlorella vulgaris ИФР №с-111" (Патент на изобретение РФ №;2176667, МПК C12N 1/12, С12М 3/00, С12М 3/04, 2001 г.). Способ предусматривает розлив питательной среды в емкости, инокуляцию суспензии штаммом, освещение культуральной жидкости в процессе роста микроводорослей и поддержание необходимой температуры суспензии. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса выращивания микроводорослей с использованием упомянутого выше штамма и получение стабильной плотности клеток (50-60 млн кл/мл).

Недостатком данного способа является то, что он обеспечивает низкое содержание липидов в биомассе. Данный недостаток объясняется отсутствием дополнительных стадий в процессе культивирования, которые приводили бы к росту содержания липидов.

Известен способ культивирования микроводорослей (Патент на изобретение РФ №2175013, МПК C12N 1/12, A01G 33/00, 2001 г.) и установка для его осуществления. Культивирование микроводорослей осуществляется путем фотосинтеза при воздействии на них радиолюминесцентного излучения и тепла, возбуждаемого проникающими ядерными излучениями, при этом спектр радиолюминесцентного излучения может быть выбран резонансно совпадающим со спектром действия фотосинтеза. Искусственным источником энергии служит источник проникающих ядерных излучений, источником люминесцентного оптического излучения - радиолюминофор, тепло генерируется в среде источника ядерных излучений. В качестве источника ядерных излучений используется ядерный реактор, в том числе реактор - размножитель с уран-ториевым циклом, в том числе в виде решетки из ядерных радиолюминесцентных ламп, которые со всех сторон окружены светоприемными кюветами с суспензией культивируемых микроводорослей.

Недостатком данного способа также является то, что он обеспечивает низкое содержание липидов в биомассе. Данный недостаток объясняется отсутствием дополнительных стадий в процессе культивирования, которые приводили бы к росту содержания липидов в готовом биодизельном топливе. Кроме того, недостатком данного способа является также применение дорогостоящего компонента, являющегося прекурсором, - радиолюминофора.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ культивирования микроводорослей биотопливного назначения (Патент на изобретение №:2497944, МПК C12N 1/12 (2006.01), C12Q 1/00 (2006.01)). Данный способ включает две стадии альголизации. На первой стадии осуществляют альголизацию первичным инокулятом культуры, преимущественно Chlorella vulgaris BIN, полученным в фотобиореакторе, синхронно или со сдвигом по времени многофункциональных закрытых бассейнов со светопроницаемыми ограждениями. Вторую стадию культивирования микроводорослей начинают путем отбора из бассейнов вторичного инокулята при температуре воды в открытых водоемах 12-18°C и продолжают его подачу в открытые водоемы до достижения в них требуемой объемной плотности микроводорослей. Частично отбирают вторичный инокулят из бассейна в качестве готового продукта в весенний и осенний периоды при температуре воды в них в диапазоне 8-12°C, при этом в многофункциональные бассейны добавляют равное количество воды с растворенными в ней биогенами.

Несмотря на увеличение производительности по объему получаемой биомассы данный способ не позволяет получать концентрацию липидов более 10%.

Задачей изобретения является получение биомассы микроводорослей Chlorella vulgaris с повышенным содержанием липидов.

Решение технической задачи достигается за счет создания стрессовых условий при культивировании.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Технический результат достигается тем, что создание стрессовых условий обеспечивается изменением состава подаваемой питательной среды путем исключения из нее нитрата калия.

Культивирование биомассы Chlorella vulgaris заключается в создании благоприятных условий: температуры 29-30°C, уровня pH 5,5-8,5, содержания углекислого газа 1-2%, уровня освещенности 25000-30000 лк, соотношения темновой и световой фаз: 2 часа (темнота): 22 часа (свет) и подаче посевного материала в количестве 20% от количества питательной среды. При этом последовательно осуществляются стадии культивирования биомассы клеток микроводорослей Chlorella vulgaris в течение 8 суток и создания стрессовых условий для стимулирования накопления внутриклеточных липидов в течение 3 суток. При этом в составе подаваемой питательной среды отсутствует нитрат калия (табл. 1).

Внесение нитрата калия в питательную среду в количестве 3,2 г на 1 л суспензии осуществляется в 1-й день одновременно с внесением маточной культуры микроводорослей Chlorella vulgaris в биореактор и на 4-й день культивирования из-за дефицита азота, возникающего в процессе роста и жизнедеятельности биомассы микроводорослей.

Осуществление культивирования прироста биомассы в течение 8 суток позволяет обеспечить достижение максимально возможной концентрации микроводорослей в суспензии, а создание стрессовых условий в течение последующих 3-х суток позволяет обеспечить накопление максимального количества неполярных липидов.

Стрессовые условия обеспечиваются за счет создания дефицита азота в питательной среде в результате его исчерпания микроводорослями в процессе роста при продолжающейся фиксации углекислого газа в процессе фотосинтеза и наступления липогенной фазы, характеризующейся накоплением нейтральных липидов в количествах, в 4-6 раз превышающих их содержание в клетках в отсутствие стрессовых условий (41% - против 7,3% у ближайшего аналога).

Использование питательной среды приведенного в табл. 1 состава позволяет обеспечить создание стрессовый условий за счет отсутствия в ней нитрата калия. Использование в качестве посевного материала микроводорослей вида Chlorella vulgaris позволяет обеспечить высокий выход нейтральных липидов при разрушении клеточных оболочек микроводоросли.

Подтверждением эффективности предлагаемого метода являются результаты культивирования различных штаммов биомассы микроводорослей Chlorella vulgaris, приведенные в табл. 2. и на рисунках 1-3.

Определение качественного состава получаемых липидов (содержание полярных и нейтральных липидов) осуществлялось методом тонкослойной хроматографии. Определение количественного состава липидных компонентов осуществлялось денситометрически. Полярные липиды представляли собой смесь фосфолипидов и гликолипидов; неполярные липиды - смесь 1,2 - диглицеридов, 1,3 - диглицеридов, ко -фермента Q, триглицеридов, витамина К, сквалена, эфиров воска.

Полученные данные позволяют заключить, что предлагаемый способ культивирования позволяет получить биомассу микроводорослей Chlorella vulgaris с повышенным содержанием липидов.

Способ культивирования биомассы микроводорослей Chlorella vulgaris, предусматривающий последовательное осуществление стадий культивирования биомассы микроводорослей на питательной среде, содержащей (в г/л): NaHPO - 0,23, MgSO- 0,125, FeSO - 0,003, ЭДТА - 0,037, HBO - 2,86, ZnSO×7HO - 0,1, CuSO×7HO - 0,1, MnCl×4HO - 0,8, MnO - 176,4, NHVO - 229,6, в течение 8 суток и создания стрессовых условий в течение 3 суток, при этом внесение нитрата калия в питательную среду осуществляется на 1-ый и 4-ый день культивирования биомассы микроводорослей в количестве 3,2 г на 1 л суспензии.
СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОМАССЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛИПИДОВ
СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОМАССЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛИПИДОВ
СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИОМАССЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛИПИДОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
10.06.2013
№216.012.4726

Роторный аппарат

Изобретение относится к устройствам для создания колебаний в жидкой проточной среде и может быть использовано для проведения различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость». Роторный аппарат содержит корпус с патрубками входа и выхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483794
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.05.2014
№216.012.c8eb

Способ производства конфет функционального назначения с комбинированными корпусами

Изобретение относится к кондитерской отрасли и может быть использовано для производства конфет с комбинированными корпусами. Способ производства конфет с комбинированными желейно-сбивными корпусами включает приготовление сбивной и желейной конфетных масс, формование полученных масс поочередно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517201
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.08.2014
№216.012.eea9

Изолирующий дыхательный аппарат

Изолирующий дыхательный аппарат на химически связанном кислороде предназначен для защиты органов дыхания в аварийной ситуации. Изолирующий дыхательный аппарат на химически связанном кислороде содержит установленный в дыхательном мешке и соединенный с узлом изоляции органов дыхания снаряженный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526916
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.10.2014
№216.012.fbc3

Способ оперативного динамического анализа нечеткого состояния многопараметрического объекта или процесса

Изобретение относится к способу оперативного динамического анализа нечеткого состояния систем отопления зданий и водоснабжения источниками СВЧ-излучения. Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности систем отопления зданий и сооружений за счет возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530297
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.06.2015
№216.013.573b

Гидродинамический смеситель

Изобретение относится к устройствам для перемешивания, эмульгирования, гомогенизации жидких сред и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, тепломассообменных процессов в системах "жидкость-жидкость" и "газ-жидкость". Смеситель содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553861
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2016
№217.015.043d

Устройство для физико-химической обработки жидкой среды

Изобретение относится к устройствам для перемешивания, эмульгирования, гомогенизации жидких сред и может быть использовано для проведения и интенсификации гидродинамических физико-химических, тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость» и жидкость-газ». Устройство содержит корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587182
Дата охранного документа: 20.06.2016
26.08.2017
№217.015.e1cd

Способ получения композиционного сорбционно-активного материала

Изобретение направлено на разработку блочного композиционного сорбционно-активного материала. Способ получения включает вращение объемной проводящей металлической матрицы, погруженной в суспензию, имеющую следующий состав (масс.%): цеолит фожазитовой структуры 32-37; каолин 11-15; вода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625873
Дата охранного документа: 19.07.2017
Показаны записи 1-10 из 67.
20.07.2013
№216.012.567a

Электробаромембранный аппарат рулонного типа

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электроультрафильтрации, электронанофильтрации, электромикрофильтрации и электроосмофильтрации. Электробаромембранный аппарат рулонного типа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487746
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.567c

Способ смешения материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к непрерывному приготовлению смесей сыпучих материалов с высокой неоднородностью частиц по размеру и плотности и может использоваться в химической, пищевой, микробиологической, строительных материалов и других отраслях промышленности. Способ включает дозированную подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487748
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.08.2013
№216.012.5d1a

Ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия

Ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия относится к устройствам для переработки полимерных материалов, в том числе и эластомеров для получения различных профильных изделий. В цилиндре экструдера с помощью оснасток установлены ультразвуковые излучатели. Шнек имеет разрывные витки в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489455
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.6859

Жидкостно-кольцевая машина

Изобретение относится к насосо-компрессоростроению и вакуумной технике, конкретно к жидкостно-кольцевым машинам. Жидкостно-кольцевая машина содержит вращающийся цилиндрический корпус 1, размещенное в нем с эксцентриситетом и возможностью вращения рабочее колесо 2 на неподвижном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492360
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.68ba

Способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в строительных материалах и изделиях, а также в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов заключается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492457
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.10.2013
№216.012.78b2

Мембранный аппарат комбинированного типа

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и очистки растворов методами микрофильтрации, ультрафильтрации, осмофильтрации и может быть использовано в химической, текстильной, микробиологической, медицинской, пищевой и других областях промышленности. Разделение раствора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496560
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7acd

Способ определения коэффициента влагопроводности листовых ортотропных капиллярно-пористых материалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов влагопроводности ортотропных капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497099
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.01.2014
№216.012.93d5

Механический девулканизатор непрерывного действия

Заявленное изобретение относится к устройствам для переработки полимерных материалов, в том числе и эластомеров с целью получения девулканизата. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение стабильности переработки полимеров, увеличение производительности и эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503539
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.03.2014
№216.012.ab28

Способ определения составляющих импеданса биообъекта

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для оценки функционального состояния организма. Способ заключается в подаче на биообъект импульса стабилизированного тока, измерении напряжения на биообъекте в фиксированные два момента времени после начала импульса тока и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509531
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.b409

Способ повышения теплоотдачи с помощью микротурбулизирующих частиц

Изобретение относится к области теплотехники и гальванотехники и может использоваться в системах повышения теплоотдачи для улучшения характеристик теплоотдачи на различных поверхностях устройства теплопередачи. Это достигается использованием в качестве микротурбулизирующих частиц углеродных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511806
Дата охранного документа: 10.04.2014
+ добавить свой РИД