BioScience Blog – Научный Биологический блог

Совершенствование стадии выделения биомассы является важной задачей биотехнологии. Несмотря на очевидные преимущества реагентного метода, использование высокомолекулярных флокулянтов в биотехнологии сдерживается в виду слабой изученности основ флокуляции клеток и отсутствием критериев в подборе флокулянтов, а также высокими требованиями, предъявленными к самим флокулянтам. Весьма перспективным представляется применение растворов полиакриламида для интенсификации стадии выделения и концентрирования биомассы, являющейся одной из наиболее отстающих и составляющей до 30% затрат от стоимости конечного продукта. Полиакриламид – самый распространенный из флокулянтов. Это обусловлено его невысокой стоимостью, слабой токсичностью и достаточно высокой эффективностью во многих процессах флокуляции. Целью данной работы являлось проведение количественной оценки влияния добавок полиакриламида на скорость осаждения клеток бактериальных суспензий грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов и по данным экспериментов оценить оптимальную концентрацию вводимого полимера, а так же оценить токсичность используемых концентраций полиакриламида. В качестве флокулянтов использовались модифицированный катионный полиакриламид (КПАА) BASF Sedipur CF-803 и модифицированный анионный полиакриламид (АПАА) BASF Sedipur AF-404. Исследования показали, что оптимальной концентрацией КПАА для седиментации грамотрицательных клеток является 0,000125%. Оптимальной концентрацией КПАА для седиментации грамположительных клеток оказалась 0,0002%. Для определения оптимальной концетрации анионного полиакриламида Sedipur AF-404 для седиментации клеток BacillusSubtilisB917 и EsherichiacoliK12 в культуральной жидкости использовали широкий диапазон концентраций, но не одна из концентраций не оказалась эффективной, в связи с чем, исследование данного препарата было решено прекратить. Предположительно, отсутствие флоккулирующей активности является следствием того, что анионные группы флокулянта не взаимодействовали с катионными группами молекул поверхности клеток из-за отрицательного суммарного заряда поверхности клетки. Для определения токсичности КПАА использовали тест на токсичность по отношению  к  микроорганизмам.  Токсичность  оценивалась  у растворов  КПАА следующих концентраций: Ci=0,01%; C2=0,001%; Сз=О,ООО1%. Процент выживания составил: Ci – 6%; С2 – 59,3%; С3 – 94,8%. Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что используемая эффективная концентрация вещества не токсична. Основываясь на полученных данных о флоккулирующих и седиментационных способностях катионного полиакриламида Sedipur CF-803, можно утверждать, что его использование целесообразно и выгодно.