Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Целью данной работы стало уточнение ключевых параметров среды (pH, температура культивирования, солёность и соотношение ключевых минеральных компонентов среды) и масштабирование процесса биоредукции Cr (VI) культурой Salisediminibacterium МВ1000 в простейших биореакторах объёмом до 1 л в аэробных и анаэробных условиях. М атериалы и методы При работе со штаммом МВ1000 использовались те же методы, что и в вышедшей ранее работе [10]. Концентрацию Cr (VI) определяли дифенилкарбазидным методом, оптическую плотность раствора при длине волны 600 нм — на спектрофотометре Eppendorf BioSpectrometr basic. В экспериментах использовали пенициллиновые флаконы объёмом 20 мл. Объём жидкой питательной среды составлял 8 мл, объём инокулята, предварительно выращенного на хромсодержащей среде, — 0,08 мл. Для создания анаэробных условий пенициллиновые флаконы, закрытые резиновыми пробками, вакуумировали и продували аргоном. Эксперименты проводились в трёхкратной повторности с использованием химического и биологического контроля (кроме экспериментов по масштабированию). Состав основных минеральных компонентов для сред, использованных во всех экспериментах, представлен в таблице. Непосредственно перед посевом в среды стерильно добавляли, г/л: K 2 HPO 4 — 0,5, MgSO4-7H20 — 0,1, NH 4 O — 0,1, K 2 &O 4 — 0,0225, дрожжевой экстракт — 0,1, лактат — 1, микроэлементы по Пфеннигу — 2 мл [11]. При определении диапазона и оптимума температуры роста культуры и восстановления Cr (VI), культивирование проводили в термостатах при температурах 10, 15, 20, 26, 30, 37, 42, 46 и 55 °C в анаэробных условиях; pH среды — 9,7. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 189-195. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 189-195. Состав основных минеральных компонентов сред с указанием эксперимента, где они применялись, общей солёности по Na+ и соотношения ( [ N 2 CO 3 ] + [NaHCO 3 ])/[NaCl] Соль, г/л pH (1 М по Na+) Температура (1,5 М по Na+) Солёность (состав для среды 1 М по Na+) Соотношение ([Na2CO3] + [NaHCO 3 ])/[NaCI 0,20 0,20 0,05 0,25 0,75 1,50 Na2CO3 13,00 19,50 3,66 13,83 25,79 32,89 NaHCO3 4,00 6,00 0,97 3,66 6,81 8,69 NaCl 50,00 75,00 53,79 40,70 25,30 16,13 При определении диапазона и оптимума pH среды для создания необходимых значений в приготовленную среду, исходно имеющую pH 9,8, контролируя по pH-метру, добавляли для подщелачивания раствор 2 M NaOH, для подкисления — 2 M HCl. Полученные среды имели pH на начало эксперимента: 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,4, 10,7 и 11. Культивирование проводили в анаэробных условиях при температуре 37 °C. Эксперимент по определению оптимальной общей солёности и соотношения между карбонат/гидрокарбонат- и хлорид-ионами задумывался с целью поиска оптимального состава основных минеральных компонентов. Сомнения в оптимальности среды, использовавшейся для предыдущих экспериментов, основывались на значительном отличии её состава от природных рассолов, заливавших осадки, из которых штамм Salisediminibacterium МВ1000 был выделен. В исследовании была проверена возможность роста и восстановления Cr (VI) при соотношениях ([Na2CO3] + [NaHCO 3 ])/[NaCl]: 0,05, 0,25, 0,75, 1,5 и общей солёности для каждого из вариантов; 0,25, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5 и 4 М по Na+. Для расчёта состава сред различной солёности в рамках одного соотношения основных минеральных солей рассчитанный состав солей для 1 М по Na+ (см. табл.) © Игнатенко А. В., Хижняк Т. В., 2024 191