Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
odt

Студенческий документ № 009273 из РГТЭУ (РИ)

Способы культивирования

Стационарный способ: питательные среды сохраняются постоянными, с ними никаких дополнительных манипуляций не производят. Однако при таком способе культивирования в жидких питательных средах, где преобладают анаэробные энергетические процессы, выход биомассы незначителен. Поэтому в связи с развитием микробиологической промышленности были разработаны принципиально новые способы культивирования, позволяющие получать гораздо больший выход биомассы или биологически активных соединений. К их числу относятся метод глубинного культивирования с аэрацией и метод использования проточных сред.

Метод глубинного культивирования с аэрацией. Для выращивания с помощью этого способа применяют специальные устройства - реакторы. Они представляют собой герметические котлы (приспособленные автоклавы), в которые заливается жидкая питательная среда. Реакторы снабжены автоматическими приспособлениями, позволяющими поддерживать постоянную температуру, оптимальные рН и rН2, дозированное поступление необходимых дополнительных питательных веществ. Однако главная особенность таких реакторов в том, что они постоянно продуваются стерильным воздухом и в них установлены мешалки, с помощью которых среда постоянно перемешивается.

Поэтому во всей питательной среде создается такая концентрация свободного кислорода, при которой энергетические процессы происходят в аэробных условиях, т. е. достигается максимальное использование энергии, заключенной в глюкозе, а следовательно, и максимальный выход биомассы. Для примера: выход биомассы при стационарном методе культивирования Е. coli в МПБ через 18-20 ч составляет 1-2 млрд клеток на 1 мл среды, а при глубинном методе через 12-14 ч - 50-60 млрд клеток/мл среды.

Использование проточных питательных сред позволяет создать условия, при которых клетки имеют возможность длительное время находиться в определенной фазе роста (экспоненциальной) при постоянной концентрации питательных веществ и в одних и тех же условиях, обеспечивающих непрерывный рост культуры. Методы получения непрерывных культур основаны на том, что в аппарат, где растут клетки, непрерывно добавляют свежую питательную среду и одновременно из него удаляют соответствующее количество бактерий.

Различают два типа таких аппаратов: хемостаты и турбидостаты. Хемостат - аппарат, в который постоянно из особого резервуара добавляется свежая питательная сРеда. Благодаря механическому перемешиванию и аэрации среды в ней создаются оптимальные условия для снабжения бактерий кислородом и вновь добавляемыми питательными веществами, по мере поступления которых часть популяции бактерий из аппарата удаляется.

Принцип работы турбидостата основан на поддержании постоянной плотности (мутности) бактериальной популяции в аппарате. Степень мутности контролируется с помощью фотоэлементов, которые через систему реле регулируют поступление питательных веществ в аппарат. Все питательные вещества в ней содержатся в избытке, и скорость роста приближается к максимальной. В таких аппаратах непрерывного культивирования микроорганизмов (АНКМ) все необходимые параметры для роста соответствующего вида микроорганизма задаются и поддерживаются с помощью специальных автоматических приборов.

Благодаря сохранению неизменных условий среды непрерывная культура постоянно находится в наиболее желательной фазе роста, при которой обеспечивается максимальный выход биологически важных соединений (антибиотики, витамины, аминокислоты и т. п.) либо биомассы. Таким образом, в соответствии со способами культивирования различают периодические (при стационарном и глубинном методах культивирования) и непрерывные (при проточном способе) культуры микроорганизмов.

Кроме того, при определенных условиях получают синхронные культуры, т. е. культуры, в которых все клетки одновременно (синхронно) делятся. Однако такая синхронность сохраняется, как правило, в течение 2-3 циклов деления, а затем она нарушается. Синхронные культуры используют в основном для изучения тех или иных стадий клеточного цикла бактерий и роли отдельных генов (и их продуктов) в их осуществлении.

Любые переезды на любые переезды вместе с Транс Авто №1 - vash-gruzovik.ru. К вашим услугам грузовой автотранспорт и профессиональные грузчики.

Питательные среды

Питательные среды, жидкие или плотные среды, применяемые для выращивания в лабораторных или промышленных условиях бактерий, дрожжей, микроскопических грибов, водорослей, простейших, вирусов и культур растительных или животных клеток. Синтетические П. с. состоят из определённых наборов органических и неорганических соединений, которые служат источниками углерода, азота, фосфора, серы, калия, натрия, микроэлементов и др. необходимых компонентов. К сложным органическим П. с. относятся мясо-пептонный бульон, пивное сусло, молоко и др. Из жидкой П. с. можно получить плотную, добавляя к ней 2% агар-агара или 10% желатины. В качестве плотных П. с. применяют также кусочки картофеля или моркови, зёрна риса или пшена, свёрнутую лошадиную сыворотку, кусочки внутренних органов животных и т.п. Все П. с. предварительно стерилизуют в автоклаве. Ранее полагали, что некоторые болезнетворные бактерии могут расти только на П. с. с кровью, сывороткой, асцитической жидкостью и т.п. Однако изучение патогенных микробов показало, что большинство из них может расти на синтетической П. с. с глюкозой и сернокислым аммонием (в качестве источников углерода и азота), содержащих вместе с тем необходимые витамины, аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, микроэлементы и др. Некоторые непатогенные и патогенные микроорганизмы (например, возбудитель сифилиса Treponema pallidum) пока не удаётся выращивать на искусственных П. с.

Наряду с универсальными П. с. существуют специальные П. с., создающие более благоприятные условия для роста определённого вида микроорганизмов. Такие П. с. называются элективными. Добавляя вещества, понижающие окислительно-восстановительный потенциал, получают среды, на которых растут анаэробные микроорганизмы. Элективные П. с. определённого состава употребляют для выяснения ряда физиологических свойств микроорганизмов. Так, на средах, не содержащих соединений азота, выделяют азотфиксирующие микроорганизмы. На жидкой П. с., в состав которой входят нитраты и индикатор, изменяющий цвет при подщелачивании среды, т. е. сдвиге pH, определяют способность микроорганизма восстанавливать нитраты. Жидкие П. с., содержащие различные углеводы или спирты, а также индикатор, изменяющий окраску при подкислении, наливают в пробирки, на дне которых находятся маленькие перевёрнутые вверх дном пробирки. При подкислении среды микроорганизмами индикатор изменяет цвет, а образующийся газ скапливается в погруженной в среду маленькой пробирке. Рост на мясо-пептонной желатине может сопровождаться её разжижением, что говорит о биосинтезе протеолитических ферментов. Посевами на кровяной агар устанавливают гемолитические свойства микроорганизма (см. Гемолиз). С помощью посевов на картофельный агар и последующей обработки выросших колоний или штрихов растворами, содержащими иод, выясняют способность микробов гидролизовать крахмал, так как исчезает синяя окраска крахмала от иода. Существуют дифференциально-диагностические П. с., применяемые для определения патогенных видов микроорганизмов. См. также Культура микроорганизмов, Культуры тканей.

Показать полностью…
34 Кб, 22 декабря 2011 в 17:51 - Россия, Ростов-на-Дону, РГТЭУ (РИ), 2011 г., odt
Рекомендуемые документы в приложении