+ Наличие роста изучаемых микроорганизмов
Отсутствие роста изучаемых микроорганизмов
Таким образом, проведенные исследования показали, что при концентрации метанола в плотной питательной среде в качестве единственного источника углевода для размножения микроорганизмов, входящих в состав биокомпонентаметанолутилизатора, в концентрации 100 см3/дм3 сохраняется способность к утилизации метанола и накоплению биомассы при содержании в плотной питательной среде солей (в перерасчете на NaCl) не более 100 см3/дм3.
Полученные результаты определили пограничные условия использования
созданного биопрепарата в морской воде и засоленной почве.
На заключительном этапе данной научно-исследовательской работы изучалась возможность улучшения эксплуатационных свойств разработанного биопрепарата, что определялось следующими показателями:
повышением выживаемости микробных клеток при аэрозольном нанесении на сорбент (глауконит) в процессе витания в аэрозоле и последующем его прикреплении к алюмосиликату осадочного происхождения;
повышением устойчивости к ингибирующему действию метанола на основании повышения минимально подавляющей концентрации роста метанолутилизаторов при наличии избыточного количества соли, в перерасчете на NaCl.
Анализ данных литературы свидетельствует о том, что повышение устойчивости микробных клеток к действию экстремальных факторов определяется созданием псевдокапсулы, за счет дополнительно вносимых ингредиентов, и в первую очередь глицерина.
Для оценки возможности улучшения эксплуатационных характеристик были приготовлены две разновидности биопрепарата, одна из которых содержала микробные культуры отобранных штаммов, а во вторую, приготовленную по аналогичной прописи, был добавлен глицерин в количестве 6%.
Для оценки выживаемости микробных клеток при аэрозольном нанесении 10 см3 эмульсии, содержащей 2,5х10^9 живых микробных клеток, на 90 г сорбента определяли содержание живых микробов в 1,0 г готового биопрепарата.
Результаты проведенных исследований представлены в таблице 4.
Проведенные исследования позволяют сделать заключение о повышении
концентрации микробных клеток в биопрепарате в результате внесения в композицию
биопрепарата 6% глицерина, обеспечивающее повышение устойчивости микробов к
аэрозолированию с последующим осаждением на сорбент.
Таблица 4. Результаты оценки внесения глицерина в композицию биокомпонента на конечную концентрацию живых микробов в биопрепарате
|
Исследуемый биопрепарат |
Концентрация микробных клеток в биопрепарате, КОЕ/ см3, 109 |
Концентрация микробных клеток в 1 г бипрепарата, КОЕ/г, 109 |
Эффективность нанесения, % |
|
Без внесения глицерина |
2,52 |
0,16 |
6,3 |
|
С внесением 6% глицерина |
2,50 |
0,23 |
9,2 |
На следующем этапе проводимых исследований было изучено влияние вводимого
в композицию глицерина на повышение устойчивости метанолутилизаторов к действию
метанола на основании определения его минимально подавляющей концентрации при
выращивании на плотной питательной среде, содержащей метанол в количестве 60, 80,
100, 120, 140 см3/дм3. Результаты проведенных исследований представлены в
таблицах 5, 6.
Таблица 5. Результаты оценки внесения глицерина в композициюбиопрепарат на устойчивость к метанолу в плотной питательной среде
|
Используемый биопрепарат |
Наличие роста исследуемых культур при содержании метанола, см3/дм3 |
Величина мпк, см3/дм3 |
||||
|
|
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
|
|
Без внесения Глицерина |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
120 |
|
С внесением 6% глицерина |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
120 |
+ Наличие роста изучаемых микроорганизмов
Отсутствие роста изучаемых микроорганизмов
Таблица 6. Результаты оценки внесения глицерина в композицию биопрепарата на ее устойчивость к действию NaCl в плотной питательной среде
|
Используемый биопрепарат |
Наличие роста исследуемых культур при содержании метанола, см3/дм3 |
Величина мпк, см3/дм3 |
||||
|
|
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
|
|
Без глицерина |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
120 |
|
С 6% глицерина |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
120 |
+ Наличие роста изучаемых микроорганизмов
Отсутствие роста изучаемых микроорганизмов
Количество метанола в пробах составляло 100 см3/дм3.
Проведенные исследования показали, что внесение глицерина в состав биопрепарата не обеспечивает повышение устойчивости метанолутилизаторов к метанолу.
Аналогичная оценка метанолутилизирующей способности метилотрофов,
входящих в состав биокомпонента, при наличии в реакционной среде различных
концентраций солей в перерасчете на NaCl для определения показателя их
блокирующей размножение микробов концентрации (таблица 7) показала, что
внесение 6% в пропись композиции метилотрофных штаммов также не повышало
устойчивость к действию NaCl при культивировании на плотной питательной среде,
содержащей предельно допустимую концентрацию метанола, что подтверждалось
показателем минимально блокирующей концентрации NaCl.
Таблица 5. Результаты оценки внесения глицерина в композицию биокомпонента на ее устойчивость к действию NaCl в плотной питательной среде
|
Изучаемый биопрепарат |
Наличие роста исследуемых культур при содержании NaCl, см3/дм3 |
Величина мпк, см3/дм3 |
||||
|
|
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
|
|
Без внесения Глицерина |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
120 |
|
С внесением 6% глицерина |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
120 |
+ Наличие роста изучаемых микроорганизмов
Отсутствие роста изучаемых микроорганизмов
Количество метанола в пробах составляло 100 см3/дм3.
Разработано ТУ 9291−002−26447891−2016 включающее контрольные показатели качества и безопасности и методы контроля.
По органолептическим показателям «БИОМ-М» должен соответствовать
требованиям, приведенным в таблице 8.
Таблица 8. Органолептическим показателям «БИОМ-М»
|
Наименование Показателя |
Содержание характеристики |
|
Внешний вид Цвет (в массе продукта) Запах |
Однородная порошкообразная масса (допускается слабое комкование) От серого до светло зеленого Без запаха |
По физико-химическим показателям «БИОМ-М» должен соответствовать
требованиям, указанным в таблице 9.
Таблица 9. Физико-химическим показателям «БИОМ-М»
|
Наименование показателя |
Значение показателя |
|
Массовая доля влаги, %, не более Средний размер частиц, мм, не более Наличие металлических примесей Фазовый состав (подлинность) Глауконит, %, не менее Адсорбционная активность по индикатору метиленовому синему в мг/г продукта, не менее рН водной вытяжки Метанолутилизирующая активность, %, не менее |
5,0 0,3±0,05 Не допускается 33±3 2,0 6,5-7,5 98,0 |
«БИОМ-М» по содержанию токсичных элементов должен соответствовать
требованиям безопасным для гидробионтов и указанным в таблице 10.
Таблица 10. Содержание токсичных элементов «БИОМ-М»
|
Наименование вещества (элемента) |
Допустимый уровень его содержания, мг/кг, не более |
|
|
Токсичные Элементы |
Свинец |
6,0 |
|
|
Мышьяк |
3,0 |
|
|
Кадмий |
1,0 |
|
|
Ртуть |
1,0 |
Суммарная удельная эффективная активность естественных радионуклидов в «БИОМ-М» должна соответствовать требованиям НРБ-99 и быть не более 370 Бк/кг.
По микробиологическим показателям «БИОМ-М» должен соответствовать
требованиям безопасным для гидробионтов и указанным в таблице 11.
Таблица 11. Микробиологические показатели «БИОМ-М»
|
Наименование показателя |
Значение Показателя |
|
|
Общее количество жизнеспособныхBacillus <http://genetika.ru/vkpm/katalog-mikroorganizmov/group_1456/group_1462/>megaterium <http://genetika.ru/vkpm/katalog-mikroorganizmov/group_1456/group_1462/group_1474/> ВКПМ B-607; Methylobacteriumsp. ВКПМB-5603; Acinetobactercalcoaceticus ВКПМB-3780, КОЕ/г, не менее1 000 000 000 |
|
|
|
Подлинность культур в препаратеBacillus <http://genetika.ru/vkpm/katalog-mikroorganizmov/group_1456/group_1462/>megaterium <http://genetika.ru/vkpm/katalog-mikroorganizmov/group_1456/group_1462/group_1474/> ВКПМ B-607; Methylobacteriumsp. ВКПМ B-5603; AcinetobactercalcoaceticusВКПМ B-3780Характеристика культурально-морфологических свойств |
|
|
|
Масса продукта (г), в которой не допускается: |
БГКП (колиформы) |
1,0 |
|
|
Патогенные (в том числе сальмонеллы) |
25,0 |
|
Посторонняя микрофлора |
не более 5% от общего количества клеток, рост плесневых грибов не допускается |
|
Таблица 12. Нормы расхода биопрепарата «БИОМ-М» в зависимости от степени загрязнения
|
Степень загрязнения, % |
Концентрация метанола в 1 т. почвы |
Норма расхода биопрепарата (кг) /1 т почвы |
Количество обработок |
Количество препарата на все обработки на га почвы, кг |
|
До 0,5 % |
5 кг метанола |
0,5 |
1 |
1,7 |
|
0,5-1% |
5-10 кг метанола |
0,5 |
1 |
3,4 |
|
1-5% |
10-50 кг метанола |
0,5 |
1 |
17,0 |
|
5-10% |
50-100 кг метанола |
0,5 |
1 |
34,0 |
|
10-20% |
100-200 кг метанола |
0,5 |
1 |
68,0 |
Максимальная концентрация метанола, допустимая при биологической очистке - 30 мг/л
Приведенные исследования убедительно доказали, что создан высоко
эффективный, простой и экономичный биопрепарат - метанолдеструктор «БИОМ-М» с
высокой метанолутилизирующей активностью, простым и рентабельным режимом
получения перспективный для очистки метанолзагрязненных почв, сточных вод,
водоемов и резервуаров, в частности, в районах с коротким тепловым периодом.
В результате исследований была предложена пропись биокомпонентаметанолутилизатора, состоящая из комбинации штаммов:
Bacillus megaterium, ВКПМ, В-607 - 10%;, ВКПМ, В-3780 - 30%;
Methylobacterium sp., ВКПМ В-5603 - 60% и дополнительного ингредиента - глицерина, вносимого в количестве 6% в приготовленный биокомпонент.
С его использованием был приготовлен метанолутилизирующий биосорбент, состоящий из масс. %: биокомпонента - 10%; сорбента (алюмосиликата осадочного происхождения) - 89%; аэросила - 1%.
Определены показатели минимально-подавляющей концентрации метанола для штаммов:
Bacillus megaterium, ВКПМ, В-607;, ВКПМ, В-3780;
Methylobacterium sp., ВКПМ В-5603
и их комбинации - 120 см3/дм3 (кг).
Показана возможность применения биопрепарата в морской воде и засоленной почве при содержании солей (в перерасчете на NaCl), не превышающем 100 см3/кг (см3/дм3).
Установлено, что внесение глицерина в рецептуру биокомпонента повышает
устойчивость микробов к аэрозолированию с последующим осаждением на сорбент.
Полученные результаты обеспечили выполнение работ по определению
эксплуатационных характеристик экспериментального образца метанолутилизирующего
препарата.
1. В результате анализа были отобраны и приобретены штаммы:, ВКПМ В-3780, Methylobacteriumsp, ВКПМ В-5603, в качестве почвенного микроорганизма был выбран и приобретен штамм Bacillusmegaterium, ВКПМ В-607. Уникальность глауконита не только как депо для иммобилизации микроорганизмов биопрепарата, но и как калийное удобрение с ионообменными свойствами убедительно определило его использование как компонента биопрепарата.
Наиболее эффективным и экономически выгодным является биопрепарат с клеточным титром 109 колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 г биопрепарата.
Определена пропись метанолутилизирующего препарата «БИОМ-М», состоящая из масс. %: алюмосиликата осадочного происхождения (глауконита) - 89%; аэросила - 1%; биокомпонента, содержащего культуры штаммов метанолутилизаторов - 10%.
Пропись штаммов биопрепарата метанолутилизатора «БИОМ-М»:
Bacillus megateriumВКПМВ-607 - 10%;ВКПМВ-3780 - 30%;
Methylobacteriumsp. ВКПМ В- 5603 - 60%
и дополнительного ингредиента - глицерина, вносимого в количестве 6% в приготовленный биопрепарат.
В результате анализа были отобраны и приобретены штаммы: Acinetobactercalcoaceticus,ВКПМ В-3780, Methylobacteriumsp,ВКПМ В-5603, в качестве почвенного микроорганизма был выбран и приобретен штамм Bacillusmegaterium,ВКПМ В-607. Уникальность глауконита не только как депо для иммобилизации микроорганизмов биопрепарата, но и как калийное удобрение с ионообменными свойствами убедительно определило его использование как компонента биопрепарата.
Наиболее эффективным и экономически выгодным является биопрепарат с клеточным титром 109 колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 г биопрепарата.
Определена пропись метанолутилизирующего препарата «БИОМ-М», состоящая из масс. %: алюмосиликата осадочного происхождения (глауконита) - 89%; аэросила - 1%; биокомпонента, содержащего культуры штаммов метанолутилизаторов - 10%.