Культуры культура стационарная фаза

Представленная на рис. 10.1 кривая роста идеализирована и отвечает условиям постоянной морфологии клеток при их асинхронном бинарном делеции. При этом одновременно с ростом биомассы происходит увеличение числа клеток и постоянная утилизация субстратов. Вариации в кривой роста — обычное явление. Морфологические изменения культуры, такие, как увеличение мутности, коэффициента преломления, размера отдельных клеток или их агрегации, могут приводить к кажущимся изменениям кривой роста, если скорость роста определять с помощью оптических измерений. Так, бактериальные клетки из культур в стационарной фазе часто более прозрачны, чем клетки из культур в экспоненциальной фазе. В результате кривая роста, построенная в виде зависимости логарифма оптической плотности от времени, отражает кажущееся снижение концентрации клеток в стационарной фазе по сравнению с концентрацией, достигнутой к концу экспоненциальной фазы. В этом случае измененная (аберрантная) кривая роста отражает скорее изменение морфологических характеристик клеток, чем изменение их количества. [c.380]

Обычно после инокуляции стерильной культуральной среды мгновенного увеличения числа клеток не наблюдается. В течение какого-то периода времени, называемого лаг-фазой, клетки адаптируются к новым условиям другим pH или концентрации питательных веществ. В ходе такой адаптации может произойти включение каких-то новых, ранее не проявившихся путей метаболизма. Лаг-фаза наблюдается всякий раз, когда посевной материал получен из культуры, рост которой прекратился в результате исчерпания субстрата или ингибирования продуктом (т. е. культуры в стационарной фазе). Продолжительность лаг-фазы зависит от времени, в течение которого клетки посевного материала находились в стационарной фазе, и от того, как сильно различались среда, в которой росла [c.351]

Алкалоид никотин синтезируется клетками табака замедленно и при переходе культуры в стационарную фазу выход его заметно уменьшается [c.145]

Таким образом, равновесная концентрация микроорганизмов, т. е. их концентрация в культуре, достигшей стационарной фазы, зависит от концентрации субстрата в питательной среде [c.112]

Располагая данными о концентрации необратимо потребляемого компонента к моменту вступления культуры в стационарную фазу роста и используя зависимость (3.45) и (3.46), можно оценить продолжительность пребывания культуры в стационарной фазе роста. [c.236]

НИИ культурой стационарной фазы роста [c.254]

Если ставится задача получения при периодическом процессе культивирования биомассы продуцента, рационально вести процесс до момента перехода роста культуры в стационарную фазу. Если же в производстве получают продукт метаболизма, то конец процесса определяется экстремумом в накоплении этого метаболита, он может совпадать с логарифмической фазой, стационарной или с фазой отмирания. [c.51]

В течение последующих циклов деления в синхронизированных культурах, а также, по всей вероятности, в экспоненциальной фазе роста несинхронизированных культур, время генерации отдельных клеток снижается примерно до 1,5—2 чао. При переходе культур к стационарной фазе роста время генерации отдельных клеток снова увеличивается, а в стационарной фазе роста деление клеток практически прекращается. [c.5]

На рис. 10.1 представлена типичная кривая роста простой гомогенной периодической культуры бактерий. Рост проходит через лаг-фазу, в течение которой число клеток не увеличивается. Затем начинается фаза роста, которая обычно характеризуется экспоненциальным увеличением количества клеток и подчиняется уравнениям (10.1) — (10.4). В конечном счете изменения химического и физического состава среды приводят к переходу культуры в стационарную фазу, в которой увеличения количества клеток не происходит, но клетки еще нуждаются в источниках энергии для поддержания своей жизнедеятельности. Поскольку в периодической культуре питательные вещества ограниченны, наступает фаза отмирания (автолиза), которая часто характеризуется экспоненциальным уменьщением количества жизнеспособных клеток. [c.376]

Окончание эксперимента определяется по одному из трех условий достижению необходимой плотности культуры временному ограничению экспериментов уменьшению скорости роста культуры до критической, что свидетельствует о переходе культуры в стационарную фазу. По окончании эксперимента на печать выдается его протокол. Предусмотрено вмешательство оператора в ход эксперимента с пульта ЭВМ. Оператор может в диалоговом режиме опрашивать датчики, изменять уставки в блоке управления, менять стратегию и т. п. В математическом обеспечении текущего эксперимента предусмотрена иерархичность, вследствие которой основную роль в автоматическом режиме играет модуль Модель , устанавливающий связь между параметрами, информация о которых поставляется модулями Первичная обработка , Предварительная обработка , Ввод и управляющими воздействиями. Наивысший исполнительный приоритет отведен модулю Диалог , в работе с которым оператор может взять управление процессом на себя, заменив тем самым функции модуля Модель . [c.89]

В промышленных процессах чаще используют покоящиеся клетки. Действительно, многие хозяйственно-ценные продукты синтезируются главным образом в стационарной фазе развития клеточных культур. Растущие клетки нарушают структуру носителя. Образующиеся при делении дочерние клетки, покидая носитель, загрязняют целевой продукт. Для подавления роста иммобилизованных клеток растений используют дефицит фитогормонов, а рост клетки бактерий тормозят добавлением антибиотиков. [c.93]

При переносе бактерии на новую среду экспоненциальному росту обычно предшествует лаг-период. Со временем экспоненциальным рост прекращается, и культура переходит в стационарную фазу. За ней обычно следует относительно быстрая гибель клеток. [c.40]

В таких условиях культура дрожжей проходит все фазы развития и соответственно этому меняется и технологический режим Следовательно, в начальной лаг-фазе потребление кислорода воздуха меньше. В стационарной фазе надо выдержать культуру до ее полного созревания, т. е. до прекращения интенсивного почкования. [c.105]

Е. соИ и многие другие микроорганизмы, которые используются для экспрессии чужеродных белков, обычно растут только в присутствии кислорода. К сожалению, растворимость кислорода в водных средах ограничена, а по мере увеличения плотности культуры содержание растворенного кислорода в культуральной среде быстро падает. Более того, поскольку кислород растворяется очень медленно, эту проблему нельзя рещить простым продуванием через среду воздуха или кислорода даже при интенсивном перемешивании. При уменьшении концентрации кислорода экспоненциальный рост замедляется и культура медленно переходит в стационарную фазу, характеризующуюся другим метаболическим статусом. Одним из последствий этого является образование в клетках протеиназ, которые могут расщеплять белок-мишень. Проблему аэрации культуральной среды пытались решить разными способами изменением конструкции биореактора, повышением интенсивности продувания воздуха и перемешивания, добавлением в среду веществ, увеличивающих растворимость кислорода. Все это, однако, не привело ни к каким ощутимым результатам. [c.122]

Рис. 16.3. Кривая роста бактериальной культуры при периодической ферментации. 1 — лаг-фаза, 2 - фаза ускорения, 3 — экспоненциальная фаза, 4 — фаза замедления, 5 - стационарная фаза, 6 - фаза отмирания.

В результате истощения лимитирующего субстрата (например, источника углерода) или накопления продуктов метаболизма, замедляющих рост, увеличение числа клеток постепенно прекращается и культура переходит в стационарную фазу. В это время биомасса остается постоянной, однако метаболизм часто претерпевает кардинальные изменения. Именно в этот период нередко синтезируются соединения (вторичные метаболиты), представляющие коммерческий интерес, например антибиотики. Продолжительность стационарной фазы зависит от конкретного организма и условий роста. [c.352]

Ферментацию можно проводить по-разному. При периодической ферментации посевной материал вводят в свежую культуральную среду и проводят культивирование, не добавляя субстрат до тех пор, пока количество нужного продукта не достигнет максимума. В этих условиях рост культуры проходит шесть этапов латентную фазу, фазу ускорения, логарифмическую (log) фазу, фазу замедления, стационарную фазу и фазу отмирания. Больше всего белков синтезируется во время логарифмической фазы, а многие низкомолекулярные продукты — во время стационарной. При таком способе ферментации необходимо тщательно следить за тем, чтобы клетки были собраны в нужное время. При периодической ферментации с добавлением субстрата в биореактор добавляют свежую культуральную среду через разные интервалы времени, как правило для того, чтобы продлить логарифмическую фазу. Непрерывная ферментация предполагает добавление свежей среды в течение всего процесса и одновременное удаление клеток и отработанной среды. [c.367]

Обычно ход глубинного периодического культивирования выглядит следующим образом. На начальной стадии культивирования сразу после инокуляции продуцент адаптируется к новым условиям. В этот период биомасса почти не образуется и источник углерода (суспензия целлюлозы или измельченного подходящего целлюлозосодержащего материала, например, свекловичного жома) почти не расходуется. Затем наступает логарифмическая, или экспоненциальная, фаза роста культуры, когда количество биомассы в ферментере растет по экспоненциальному закону, а содержание источника углерода быстро снижается. После этого образование биомассы замедляется и культура переходит в стационарную фазу, когда число вновь возникающих клеток равно числу отмирающих. Наконец, последняя фаза - отмирание, когда происходит автолиз клеток под действием собственных ферментов и количество биомассы снижается. [c.110]

Каковы биохимические изменения в клетках стационарной фазы роста микробных культур [c.113]

Таким образом, при сохранении а, и Ух/Ог постоянными имеет место линейный рост, до тех пор пока не начнется лимитирование по какому-либо другому питательному веществу или субстрату и культура не перейдет в стационарную фазу. [c.94]

Действительно, существует много наблюдений относительно протяженности стационарной фазы популяции в зависимости от наличия в культуральной жидкости углеводов. В ряде случаев при постоянном добавлении в культуру, находящуюся в состоянии стационарной фазы, только субстрата энергетического обмена удавалось поддержать постоянную концентрацию микроорганизмов в течение длительных интервалов времени. [c.43]

Таким образом, так или иначе, на определенном этапе роста популяция переходит в стационарную фазу, одной из основных характеристик которой является стационарная (максимальная, равновесная) концентрация микроорганизмов. Считается, что существует ряд одновременно действующих факторов, определяющих величину максимально достижимой плотности популяции. Среди таких факторов рассматривают концентрацию в питательной среде источников пластического и энергетического обмена клеток, накопление определенных факторов, тормозящих рост, а также чисто физическое уплотнение клеток в культуре. Исходя из представлений, что для осуществления нормальных метаболических функций каждая микробная клетка требует определенного минимального объема питательной среды, а следовательно, и пространства (Л/-пространства), максимальную концентрацию клеток иногда называют М-концентрацией. Но для использования этого термина в каждом таком случае требуется уверенность в том, что прекращение роста популяции обусловлено именно физическим уплотнением популяции. [c.43]

Еще в 1939 г. на основании результатов исследований ацетон-бутилового брожения В. Н. Шапошников [43] сформулировал положение о двух фазах развития культуры. К первой фазе—фазе молодости культуры — относятся, по данной классификации, все периоды собственно роста, когда накапливается биомасса, активно потребляются компоненты питательной среды и очень мало накапливается в ней продуктов метаболизма (в том числе и антибиотиков). Вторая фаза — фаза зрелости культуры — проявляется на этапе замедления роста популяции и развивается на фоне стационарной фазы, а также последующих этапов фазы дегенерации, когда идет интенсивный автолиз микроорганизмов. [c.45]

Существует несколько технологических вариантов промышленного гфоизводства лимонной кислоты. Первоначально был разработан вариант процесса, основывающийся на поверхностной ферментации, позднее — на глубинном культивировании. Последнее ведется в две стадии на первой стадии идет рост мицелия, а на второй, после выхода культуры в стационарную фазу — интенсивный синтез лимонной кислоты. В конце ферментации массу мицелия отделяют путем фильтрования и промывают. Затем при pH < 3,0 в виде кальциевой соли осаждают щавелевую кислоту, а из маточного раствора вьщеляют лимонную кислоту в форме средней соли, кристаллизующейся в комплексе с четырьмя молекулами воды. Свободную кислоту вьщеляют из промытых кристаллов соли после их обработки сульфатом кальция. Высокоочищенные препараты лимонной кислоты получают после дополнрггельной процедуры очистки методом ионообменной хроматографии. Выход продукта составляет 85 %. [c.60]

Начальная фаза. Эта фаза охватывает промежуток времени между инокуляцией и достижением максимальной скорости деления. Продолжительность этой фазы зависит главным образом от предшествовавших условий культивирования и возраста инокулята, а также от того, насколько пригодна для роста данная среда. Если инокулят взят из старой культуры (в стационарной фазе роста), то клеткам приходится сначала адаптироваться к новым условиям путем синтеза РНК, образования рибосом и синтеза ферментов. Если источники энергии и углерода в новой среде отличаются от тех, какие были в предЩествующей культуре, то приеиособление (адаптация) к новым условиям мож1ет быть связано с синтезом новых ферментов, которые ранее не были нужны и поэтому не синтезировались Образование новых ферментов индуциру1ется новым субстратом. [c.195]

НАД -зависимый фермент найден у представителей рода Ba illus, растущих на метаноле и обладающих необычным для бацилл ростовым поведением при достижении культурой стационарной фазы споры формируются только при наличии смеси аминокислот в среде, в противном случае все клетки мгновенно лизируются. [c.163]

Именно способность бактерий к быстрому размножению обеспечивает их численный перевес среди живых форм. Тем не менее имеются естественные причины, препятствующие взрывам численности в бактериальных культурах. Независимо от размера сосуда бактериальная культура не может очень долго продолжать расти экспоненциально с периодом генерации 20 мин. Если бы такой рост был возможен, то одна-единственная бактерия Е. соИ через 24 ч образовала бы 2 , или около 10 , потомков, суммарный вес которых составил бы несколько десятков тысяч тонн. Еще через 24 ч экспоненциального роста вес потомков этой бактерии превысил бы в несколько раз вес земного шара. Наша планета, как известно, не превратилась в сплошную массу микробов. И это не только потому, что бактерии исчерпывают питательные вещества, поддерживающие их рост, но и потому, что при росте бактерии непрерывно отравляют окружающую среду, выделяя все большее количество продуктов, токсичных для них самих. Как в природе, так и в лаборатории это отравление среды вызывает вскоре замедление роста — от максимального (наблюдаемого при наиболее благоприятных условиях) вплоть до полной его остановки (когда способность репродукции падает наконец до нуля). На этой стадии, когда не происходит дальнейшего увеличения числа клеток, культура достигает стационарной фазы (фиг. 26). Культуры Е. oli, растущие как Б простой синтетической среде, так и в питательном бульоне, вступают в стационарную фазу, когда концентрация бактерий составляет примерно от 2-10 до 5-10 клеток в 1 мл. [c.56]

Рис. 11.2. Синтез ДНК в клетках, пересеянных из культуры в стационарной фазе. Мышиные клетки Ь929 пересевали в чашки диаметром 5 см (4-10 клеток п 5 мл МСИ, содержаш,ей 10% сыворотки теленка). В указанное время клетки инкубировали в течение 1 ч с Н-тимидином и определяли его включение в ДНК.

Для всех анализов, кроме Al aligenes и Е. соН, использовалась периодическая культура в стационарной фазе роста. [c.84]

Основная сложность при трансдукции вирулентными фагами заключается в создании условий для предупреждения гибели потенциальных трансдуктантов при заражении активными фагами. С этой целью можно использовать различные приемы. Это создание условий, подавляющих литическое действие фага (временное понижение температуры после адсорбции, использование голодающих культур в стационарной фазе роста, температурочувствительных мутантов фага), применение низкой множественности инфекции, облучение фага большими дозами УФ, использование в качестве реципиентов штаммов, непермиссивных для амбер-мутантов соответствующих фагов, удаление не-адсорбированного фага различными способами, предотвращение реадсорбции фага и лизиса клеток на чашках путем исключения катионов, необходимых для адсорбции. Следует отметить, что применение перечисленных методов повышает частоту появления трансдуктантов и при использовании умеренных фагов. [c.103]

Периодическое добавление субстрата к растущей культуре рекомбинантных микроорганизмов продлевает экспоненциальную фазу и отсрочивает наступление стационарной фазы, во время которой инициируются клеточные ответы на стрессовые воздействия, происходит синтез протеиназ и другие изменения метаболизма, уменьшающие выход рекомбинантного белка. Для поддержания метаболизма клетки-хозяина количество добавляемого субстрата необходимо постоянно увеличивать. Чтобы обеспечить непрерывный синтез рекомбинантного белка и его стабильность, нужно тщательно контролировать процесс и добавлять субстрат (источник углерода и азота вместе с микроэлементами) сразу, как только в этом возникнет нсобходмость. В зависимости от генотипа микроорганизма и природы рекомбинантного белка при периодической ферментации с добавлением субстрата выход продукта может возрасти на 25-1000 % по сравнению с простой периодической ферментацией. [c.353]

Изучение физиологии группы клостридиев, осуществляющих ацетоно-бутиловое брожение, привело к открытию В. Н. Шапошниковым (1884—1968) явления двухфазности этого процесса, которое позднее было обнаружено в большинстве типов брожений, характеризующихся сложным набором конечных продуктов. В основе явления двухфазности лежит тесная связь между конструктивными и энергетическими процессами. Вначале, когда имеет место активный рост культуры, сопровождающийся интенсивными биосинтетическими процессами, происходит значительный отток образующегося при брожении восстановителя для конструктивных целей. Это сопровождается преобладающим синтезом более окисленных конечных продуктов брожения (I фаза). При затухании роста и переходе культуры в стационарное состояние уменьшается потребность в восстановителе для конструктивных целей. Последнее приводит к большему его использованию в энергетических процессах и, следовательно, к образованию более восстановленных конечных продуктов брожения (II фаза). Таким образом, масштабы конструктивного метаболизма определяют характер и направление энергетических процессов. [c.240]

Аутоантибиоз во многом зависит от возраста культуры, и он проявляется, как правило, в конце стационарной фазы роста и начале фазы отмирания Все другие виды ассоциативных взаимоотношений складываются преимзтцественно раньше [c.239]

В системе "турбидостат" в ферментаторе пода,ерживают плотность популяции постоянной, и при быстром протоке среды создаются условия, близкие к тем, которые соответствуют логарифмической фазе, при медленном — приближаются к условиям, соответствующим стационарной фазе В установившемся режиме работы ферментатора удельная скорость протока среды равна удельной скорости размножения культуры Повышение скорости протока или воздействие, замедляющее рост, приводят к тому, что скорость размножения оказывается меньше скорости протока и клетки культуры будут "вымыты" из ферментатора [c.306]

Так же как и в других биотехнологических процессах здесь предусматривают выращивание продуцента по схеме лиофилизи-рованная стандартная культура рост в колбах на качалке до 1од-фазы перенос инокулята в ферментаторы малой емкости (300—500 л) — инокуляторы инокулят через 10—Ш часов (в зависимости от процесса) в сопз1-фазе подают в промежуточный ферментатор — посевной аппарат емкостью от 3 до 5 м посевным материалом в стационарной фазе засевают головной (основной) ферментатор емкостью 50 м . Среда в инокуляторе, посевном аппарате и головном ферментаторе, как правило, однотипна. Если основной биореактор имеет объем 3—5 м , то исключают промежуточную фазу подготовки инокулята (посевного материала) в посевном аппарате, то есть в таком случае этот аппарат является головным. [c.461]

Синезеленые водоросли более чувствительны к воздействию химических факторов в молодом возрасте (20—30-дневная культура). По мере развития водорослей и перехода их в стационарную фазу чувствительность к воздействию химических факторо снижается. [c.200]

Стационарная фаза при периодическом культивировании характеризуется постоянным числом бактериальных клеток и медленным снижением содержания сухого вещества биомассы в культуре. Предполагается, что это снижение массы клеток происходит в результате утилизации эндогенных углеродных субстратов для удовлетворения потребностей на поддержание энергии у нерастущих клеток. По существу, это явление включает деградацию как запасных веществ, так и тех клеточных компонентов, которые становятся ненужными при отсутствии роста. В результате этих процессов выделяется энергия и диоксид углерода. [c.94]

ТОЧНО периоду развития клеток относится их подготовленность к трансформации. Известно, однако, что необходимо взять экспоненциально растущую культуру, в которой присутствуют клетки во всех фазах жизненного цикла, чтобы трансформация оказалась осуществимой. Культура, достигшая стационарного состояния, т. е. прекратившая рост, не содержит практически клеток, способных к трансформации. В экспоненциально растущей культуре также могут наблюдаться периодические колебания числа подготовленных клеток, связанные, видимо, с флюктуациями. Вероятность трансформации может колебаться в зависимости от условий в тысячи раз. Чтобы проводить в стандартных условиях опыты по кинетике трансформации, лучше всего взять в качестве объекта культуру клеток экспоненциально растущих и законсервировать их в некоторый момент путем замораяшвания (ниже —20° и в присутствии 10% глицерина в среде, чтобы помешать росту больших кристаллов). [c.344]

Большую роль в длительности начального периода играет и возраст инокулята, т. е. фаза роста популяции предыдущего культивирования, на которой взяты клетки для посева. Наименьший период начального роста наблюдается, как правило, при использовании клеток для посева, взятых примерно в середине фазы регулярного роста. Правда, для случая В. megaterium существенное уменьшение периода лаг-фазы наблюдается для культур, находящихся в стационарной фазе существования популяций. Эти представления не согласуются с концепцией Р. А. Пшеничнова и др. [35], утверждающих что рост популяции в целом регулируется взаимодействием, эндогенных, диффундирующих в питательную среду факторов, одни из которых инициируют и активируют рост и размножение клеток (на ранних стадиях роста популяции), а другие — ингибируют эти процессы на поздних этапах роста и старения популяции. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология