Штамм бактерий Serratia marcescens H3K, используемый для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов

(51) 12 1/20 (2006.01) 02 3/34 (2006.01) 09 1/10 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов на сегодняшний день считается наиболее экономичным и экологическим методом биоремедиации. Необходим постоянный поиск и пополнение активных штаммов микроорганизмов нефтедеструкторов. Технический результат - повышение степени очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов активным штаммом-нефтедеструкторомН 3 К в диапазоне температур от 10 С до 40 С. Штамм выделен из образцов сточных вод канализационно очистных сооружений г. Астаны и идентифицирован какН 3 К. Предлагаемый биологический штаммН 3 К способен активно деструктировать нефть и нефтепродукты в сточной воде в диапазоне температур 10 С - 40 С. Степень деструкции углеводородов нефти достигает до 88 за 14 суток,что улучшает процесс очистки сточных вод. Штамм может быть также предназначен для включения в состав биопрепаратов для биологической очистки воды. Штамм бактерийН 3 К депонирован в ТОО КАЗНИПП под номером В-700.(72) Раманкулов Ерлан Мирхайдарович Молдагулова Назира Балтабаевна Хасенова Эльмира Жексембаевна Махатова Айгерим Сериковна Шевцов Александр Борисович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Национальный центр биотехнологии Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ШТАММ БАКТЕРИЙ 3, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ(57) Предлагаемая полезная модель относится к области экологической биотехнологии и касается получения активного штамма - нефтедеструктораН 3 К, который может быть использован для очистки сточных вод от загрязнений нефтью и нефтепродуктами в широком диапазоне температур. Биологический способ очистки воды от нефтезагрязнения с использованием активных Полезная модель относится к экологической биотехнологии и может быть использована при микробиологической очистке сточных вод,загрязненных нефтью и нефтепродуктами, а также может быть использовано для получения биопрепаратов, способных разрушать углеводороды нефти в широком температурном диапазоне от 10 С до 40 С. Особое место среди актуальных задач современной биотехнологии занимает охрана окружающей среды с применением различных технологий, в частности, направленных на очистку сточных вод от углеводородов нефти. Необходимым условием разработки технологии биодеградации данных веществ является выбор эффективных штаммов-деструкторов и определение факторов,влияющих на процесс биодеградации. Интенсификация очистки сточных вод от нефтяных загрязнений наиболее эффективна при использовании микробных препаратов на основе специализированных микроорганизмов. Известны нефтеокисляющие штаммы бактерий(см. Патент РФ 2053204 по кл. С 02 3/34 от 12.04.94 г.), и(см. Патент РФ 2053206 по кл. С 02 3/34 от 29.09.94 г.),применяемые для биодеструкции углеводородов нефтепродуктов в почве. Однако, эти штаммы оказывают ограниченное действие, проявляя нефтеокисляющую активность в узком диапазоне температур. Известен консорциум нефтеокисляющих микроорганизмов состоящие изПИ Ко-1,ПИ-896, . ПИ Ку-1,-3,-1 при весовом соотношении 3-12 мас. каждого микроорганизма,при этом совместно с суспензией биопрепарата в загрязненную среду вводят ризоторфин в количестве 30-120 г/м 2 (Патент 2191643. В 09 С 1/10, 12 1/20, 12 1/20, 12101 от 27.10 2002 г). Недостатком является то, что при приготовлении рабочей суспензии микроорганизмов температура поддерживается на уровне 18-22 С. Поэтому микроорганизмы, входящие в состав консорциума,не способны к деградации нефтепродуктов при пониженных положительных температурах. Наиболее близким аналогам (прототипом) является штамм бактерийА 3 б ГКМ ВИЗР 100 (Патент 2157839, 12 1/26,В 09 С 1/10, 12 1/26, 121425 от 20.10.2000 г) для окисления углеводородов нефти и нефтепродуктов. Недостатком является эффективность штамма в узком диапазоне температур (15 С-20 С). Задачей полезной модели является получение активного штамма-деструктора,характеризующегося высокой нефтеокисляющей активностью для очистки сточных вод,загрязненных нефтепродуктами. Объектом настоящей полезной модели является новоый штамм бактерийН 3 К,используемого для очистки сточных вод от нефти и 2 нефтепродуктов. Универсальность штаммаН 3 К способствует очистке сточной воды от большого количества органических веществ. Ферментативные свойства штамма Н 3 К, могут применяться в процессе очистки сточных вод и почвы для стимуляции расщепления органических компонентов, и как следствие для повышения качества и эффективности очистки воды. Технический результат - повышение степени очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов активным штаммом-нефтедеструкторомН 3 К в диапазоне температур от 10 С до 40 С. Характеристика штамма ШтаммН 3 К выделен из образцов сточных вод канализационно очистных сооружений г. Астана. Культурально-морфологические признаки Штамм представляет грамотрицательные,подвижные палочки, клетки размером 0,50,81,0-3,0 мкм, расположенные одиночно, парами или в цепочку, спор не образуют. При росте на мясопептонном агаре (МПА) через 4-5 суток инкубации при 28 С образует круглые колонии с ровными краями, гладкие, слегка выпуклые,блестящие,красные,мягкой консистенции, красноватого цвета, диаметр 3-5 мм. Факультативный анаэроб. Штамм принадлежит к 4-му классу опасности. Физиолого- биохимические признаки. Не разжижает желатин, индол не образует. Проба с метиловым красным положительная. Каталаза положительная, оксидаза отрицательная,уреаза отрицательная. Ферментирует следующие углеводы с образованием кислоты глюкозу, ксилозу,арабинозу, сахарозу, маннозу, галактозу, фруктозу,лактозу, мальтозу, крахмал, сорбитол, ацетат. Растет на среде СПБ (состав агар 15 пептон-5 натрия хлорид-5 мясной экстракт 1,5 дрожжевой экстракт -1,5). Биологический титр штамма достигает 109 КОЕ/мл. Культуру выращивают и хранят на скошенных агаризованных средах с добавлением 0,5 сырой нефти при температуре 4 С. Пересев осуществляют 1 раз в 3 месяца, а также методом криоконсервации на 10 водном растворе глицерина. Хранят при минус 80 С в течение 5 лет без пересева. Штамм характеризуется высокой способностью к деструкции нефти и нефтепродуктов. Штамм бактерийН 3 К депонирован в ТОО КАЗНИИППП, под номером В-700. Сущность полезной модели поясняется следующими конкретными примерами Пример 1. Для оценки нефтеокисляющей активности штаммаН 3 К выращивают на минеральной среде ВорошиловойДиановой следующего состава, г/л- 10 К 2 НРО 4 - 1 КН 2 РО 4 - 1 43 - 1 О 4 - 0,2 2 - 0,01 дистиллированная вода - 1 л,7,0-7,2. Среду разливают по 100 мл в колбы Эрленмейера объемом 250 мл и стерилизуют при 1 атм. 30 минут. Суспензии бактерий получают на среде СПБ и вносят в среду в концентрации 109 КОЕ/см 3. В качестве источника энергии и углерода используют сырую нефть месторождения Жанаталап в концентрации 1. Выращивают на качалке 180 об/мин при температурах 10 С и 40 С в течение 14 суток. Психротрофный штаммН 3 К размножается с накоплением титра клеток до 108-109 КОЕ/см 3 в интервале температур от 10 С до 40 С. Возможен рост штамма в психрофильных условиях, при нижнем пределе температуры до 4 С или при высоком до 45 С. Однако, понижение или повышение температурного диапазона приводит к понижению титра клеток на 2 и 3 порядка. Утилизацию нефти определяют гравиметрическим методом,экстрагируя остаточную нефть хлороформом. Контролем служит среда Ворошиловой-Диановой с нефтью без внесения биомассы микроорганизма (таблица 1). Таблица 1 Утилизация нефти штаммомН 3 К на минеральной среде Вариант Результаты исследований показали,что предлагаемый штамм микроорганизма способен активно разрушать нефть в течение 14 суток и степень деструкции составляет от 61 до 72(таблица 1). Пример 2. Для оценки нефтеокисляющей активности культуруН 3 К выращивают на сточной воде. Сточную воду разливают по 100 мл в колбы Эрленмейера объемом 250 мл и стерилизуют при 1 атм. 30 минут. Суспензии бактерий предварительно получают на среде СПБ и вносят в среду в концентрации 109 КОЕ/см 3. В качестве источника энергии и углерода добавляют нефть в концентрации 1. Выращивают на качалке 180 об/мин при температуре 10 С и 40 С в течение 14 суток. Степень деструкции нефти определяют гравиметрическим методом,экстрагируя остаточную нефть хлороформом. Контролем служит сточная вода с нефтью без внесения биомассы микроорганизма. Данные представлены в таблице 2. Таблица 2 Утилизация нефти штаммомН 3 К в сточной воде Вариант КонтрольН 3 К Результаты эксперимента показывают, что процесс разрушения нефти в сточной воде идет активней чем в минеральной среде ВорошиловойДиановой. Степень деструкции при этом составляет в пределах 62-71 соответственно от температуры инкубирования. Пример 3. Для оценки нефтеокисляющей активности штаммаН 3 К выращивают на сточной воде городских бытовых стоков. Сточную воду разливаютг по 100 мл в колбы Эрленмейера объемом 250 мл и стерилизуют при 1 атм. 30 минут. Суспензии бактерий получают на среде СПБ и вносят в среду в концентрации 109 КОЕ/см 3. В качестве источника энергии и углерода используют дизельное топливо и керосин в концентрации 1. Выращивают на качалке 180 об/мин при температурах 10 С и 40 С в течение 14 суток. Утилизацию нефти определяют гравиметрическим методом,экстрагируя остаточную нефть хлороформом. Контролем служит сточная вода с дизельным топливом и керосином без внесения биомассы микроорганизма (таблица 3). Таблица 3 Степень деструкции дизельного топлива и керосина в минеральной среде в модельных экспериментах при внесении штаммаН 3 К при температуре 10 С и 40 С Варианты Результаты исследований показали,что предлагаемый штамм микроорганизм способен активно разрушать нефтепродукты в течение 14 суток и степень деструкции составляет 75-88(таблица 3). Таким образом, штаммН 3 К способен утилизировать сырую нефть и нефтепродукты до 85 при температуре 40 С и более 60 при температуре 10 С, что позволяет использовать микроорганизм-деструктор для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов также при положительно низких температурных условиях. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Штамм бактерийН 3 К,депонированный в РГП Национальный центр биотехнологии под номером В-700, используемый для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов в диапазоне температур от 10 С до 40 С.