Питательные среды и условия роста

Культивирование микроорганизмов может быть непрерывным и периодическим. При периодическом процессе весь объем питательной среды загружают в аппарат сразу, добавляют посевной материал и при оптимальных условиях продолжают процесс до тех пор, пока не накопится нужное количество биомассы или определенного метаболита. В ходе периодического культивирования изменяется темп роста культуры, ее морфология и физиология. За время культивирования меняется состав среды — уменьшается концентрация питательных веществ, увеличивается содержание метаболитов. С физиологической точки зрения периодическое культивирование невыгодно. В ходе его возникает также ряд технологических трудностей — циклический ход операций, сменные режимы, что затрудняет контроль и регуляцию процесса. [c.69]

Однако культивирование одной или нескольких клеток связано с определенными трудностями, состоящими в том, что одиночная клетка живет, но не делится в тех условиях, которые разработаны для нормального роста и размножения клеток каллусной ткани. Поэтому при культивировании одиночных клеток потребовалась выработка специальных методов. Все они основаны на использовании так называемого кондиционирующего фактора — метаболитов, выделяемых в среду делящимися клетками. Когда на питательную среду высаживается одна клетка или небольшое их количество, они не делятся, так как вьщеляемого кондиционирующего фактора не хватает для индукции деления. Следовательно, необходимо повысить концентрацию фактора в питательной среде. Этой цели служат следующие методы [c.167]

Пищевое сырье и продукты имеют ряд особенностей, накладывающих дополнительные требования к процессам их хранения, транспортировки и переработки. Нарушение условий хранения и правил транспортировки приводит к значительным потерям и порче продукции сельского хозяйства. В процессе переработки изменяется биологическая ценность и органолептические свойства продуктов. Характер этих изменений зависит от параметров технологического процесса, режимов работы и качества оборудования. Многие виды продуктов обладают высокой коррозионной активностью и являются хорошей питательной средой для роста колоний различных микроорганизмов, представляющих опасность для потребителей. [c.12]

Указанные недостатки устраняются при непрерывном культивировании, методы которого разработали С. В. Лебедев, А. А. Андреев, Н. Д. Иерусалимский и другие ученые. Из непрерывных процессов лучше всего разработан метод глубинной ферментации. В этом случае в ферментатор с культурой продуцента непрерывным потоком подается стерильная среда, а из него непрерывно вытекает готовая культуральная жидкость. Процесс может быть гомо- и гетерогенно непрерывным. При гомогенно непрерывном процессе в аппарате, где идет интенсивное перемешивание, все параметры (концентрация питательных веществ, клеточный титр и др.) постоянны во времени. При гетерогенно непрерывном процессе несколько ферментаторов соединены вместе и образуют каскад. Питательная среда поступает в первый ферментатор и готовая культуральная жидкость вытекает из последнего ферментатора. Культивирование микроорганизмов в протоке через систему трубок также идет по принципу гетерогенно непрерывного процесса ферментации. В этом случае имеет место непрерывный поток питательной среды, но клетки не обеспечены постоянными условиями роста (сколько аппаратов, столько и условий культивирования). [c.69]

Кроме того, исследование закономерностей потребления рассматриваемой группы компо нентов субстрата, уменьщение концентрации которых в питательной среде при росте популяции связано однозначно только с прямым процессом образования биомассы, дает возможность по экспериментальным данным экстраполяцией оценить величину запаса субстрата в питательной среде Мй, выраженную в клеточных единицах. Как уже рассматривалось во П главе, это является необходимым условием раздельного определения параметров кинетики роста популяций. [c.235]

В нейтральной или щелочной воде коррозия может начаться в результате разрушения защитной окис-ной пленки на поверхности металла и разницы потенциала между чистым металлом и пленкой. В результате произойдет электрохимическое разрушение металла. Присутствие кислорода ускоряет этот процесс, и коррозионное воздействие усиливается за счет аэрации воды на градирнях. Биологические обрастания в системах оборотного водоснабжения также могут быть причиной усиления коррозии. Микроорганизмы, вызывающие эти обрастания, попадают в систему оборотного водоснабжения с добавочной водой или из воздуха на градирнях. Внутри системы, особенно в теплообменных аппаратах, благодаря повышению температуры воды создаются благоприятные условия для роста микроорганизмов. Углеводороды, попадающие в воду из теплообменных аппаратов в результате утечек продукта, могут служить питательной средой, усиливающей рост бактерий. [c.18]

Семена до набухания стерилизуют для снятия эпифитной и субэпидермальной микрофлоры одним из стерилизующих агентов, трижды промывают стерильной водой и оставляют для набухания в стерильной чашке Петри. Затем семена стерилизуют второй раз, отмывают 3 раза стерильной водой и с помощью стерильных инструментов вычленяют зародыш или его структуры, которые помещают на питательные среды для роста зародыша или индукции каллусов, кроме того, стерильные семена можно использовать для получения каллуса из семян, помешенных на агаризованную среду, содержащую фитогормоны, а также для получения проростков из семян на агаризованной среде без фитогормонов, с последующим использованием стерильных корней, побегов, листьев в качестве эксплантатов для получения каллусных культур. При помещении кусочков или дисков стебля на питательную среду требуется соблюдать условия физиологической полярности, т. е. помещать их апикальным концом в среду. У фрагментов пластинок листа надсекают в нескольких местах жилки и помешают их нижней стороной пластинки на среду. [c.238]

Образование комплексов фермент—субстрат и гормон—рецептор предполагает узнавание молекулами друг друга. На более высоком уровне организации такой способностью обладают клетки. Так, лейкоциты в токе крови узнают и разрушают чужеродные клетки, например бактериальные, но не нападают на собственные клетки крови. Узнавание проявляется и в контактном ингибировании некоторые клетки высших организмов (например, клетки мышечной ткани) в питательной среде продолжают делиться до тех пор, пока не придут в контакт с другими клетками, после чего их рост прекращается. Раковые клетки в тех же условиях продолжают делиться. В этих двух примерах клеточного узнавания, имею- щего важное значение в медицине, участвуют поверхностные антигены. Уникальность специфических типов клеток указывает на большое разнообразие их поверхностных антигенов, что дополнительно усложняет строение биологических мембран. Процессы клеточного узнавания зависят от подвижности компонентов мембраны, которая, по-видимому, регулируется с помощью микротрубочек, имеющихся в цитоплазме [4]. [c.108]

Размножение микроорганизмов в благоприятных условиях про-исходит весьма интенсивно. Выше были рассмотрены особенности размножения бактерий и грибов. Процесс размножения бактерий может включать ряд последовательных фаз [38] фаза задержки (лаг-фаза) — период приспособления бактерий к условиям обитания (питательной среде) фаза ускорения размножения фаза экспоненциального роста фаза замедления размножения стационарная фаза — число образующихся клеток соответствует числу погибающих фаза старения (отмирания) — прекращается размно, [c.16]

В промышленных условиях для санитарной обработки применяют различные дезинфекционные средства. Это представляет потенциальную проблему при проведении теста на микробиологическую чистоту, так как остаточные количества дезинфекционного средства могут быть перенесены в питательную среду и ингибировать или предотвращать рост микроорганизмов. В данном случае может потребоваться применение инактиватора. Следует учитывать и тот факт, что мутанты или адаптировавшиеся микроорганизмы обладают устойчивостью к воздействию дезинфекционных средств. [c.767]

При выращивании микроорганизмов глубинным методом клетки суспендированы в жидкости и находятся во взвешенном состоянии. В небольшую (50—250 мл) колбу наливают жидкую питательную среду, в которую засевают чистую культуру либо с поверхности косого агара, либо из ампул. Затем колбу на сутки или более помещают в термостат с определенной температурой, где культура растет и размножается. Чисто аэробные микроорганизмы выращивают в специальных колбах, которые ставят на качалку в термокамере. После этого культуру пересевают в лабораторные ферментаторы со средой такого же или несколько измененного состава. Лабораторные ферментаторы — стеклянные аппараты емкостью 1—10 л, в которых можно обеспечить продувание среды воздухом, регуляцию температуры, pH и других условий роста. По описанной выше схеме обычно организуют исследование культур микроорганизмов. Кроме того, таким путем готовят и чистую культуру для производственных нужд. Дальнейшее размножение чистой культуры в производственных условиях идет в несколько стадий при использовании металлических инокулято-ров объемом от 0,1 до 100 м и более. Инокуляторы снабжены мешалками, аэраторами, устройствами для стерилизации и охлаждения, арматурой, измерительными приборами. Для каждой следующей стадии необходимо 3—20% посевного материала (по объему). [c.68]

У многих микроорганизмов в определенных условиях среды внутри клеток откладываются вещества, которые можно рассматривать как запасные, — полисахариды, жиры, полифосфаты и сера. Эти вещества накапливаются, если в питательной среде содержатся соответствующие исходные соединения, но вместе с тем рост бактерий ограничен или вообще невозможен из-за недостатка каких-то отдельных компонентов питания или присутствия ингибиторов. Запасные вещества содержатся в клетках в осмотически инертной форме — они нерастворимы в воде. [c.31]

При периодическом культивировании целесообразно создать искусственно такое установившееся состояние, при котором концентрация клеток, удельная скорость роста и окружающая клетки среда не изменялись бы со временем Такие условия возможны при непрерывном культивировании, когда клетки продуцента размножаются со скоростью, зависящей от притока питательных веществ и некоторых других условий Часть объема культуральной жидкости постоянно вытекает с той же скоростью, с какой подается среда в аппарат Метод проточного культивирования может быть организован как процесс полного вытеснения и как процесс полного смешения Осуществление первого возможно для культивирования анаэробных микроорганизмов в ферментаторе, представляющем собой трубу, в которую с одного конца непрерывно подают питательную среду и посевной материал, а из другого конца отбирают культуральную жидкость Процесс происходит без перемешивания и аэрации Когда среда и посевной материал попадают в ферментатор, популяция находится в лаг-фазе, а на выходе из ферментатора культура может находиться в любой фазе в зависимости от скорости подачи среды В ферментаторе воспроизводится полная кривая размножения, но не во времени, а в пространстве [c.306]

Ba t. melitensis является аэробом, но может развиваться в анаэробных условиях. Растет на обычных питательных средах однако рост ускоряется при дополнительном введении белковых веществ или использовании особых сред, богатых этими соединениями. Желатину не разжижает, люлоко не свертывает. На средах с органическими источниками азота реакция подщелачивается вследствие энергичного отщепления аммиака. [c.482]

Характер изменения величины pH может существенно различаться в зависимости от особенностей роста и метаболизма исследуемого объекта, состава питательной среды, условий культивирования, в том числе и от конструктивных особенностей ферментера. Поэтому теоретическое обоснование принципов регулирования pH и определение области практической применимости этих принципов с учетом биологических особенностей микро-объектоз и характеристик ферментеров требуют в первую очередь установления количественных закономерностей изменения величины pH в процессе роста популяции. [c.288]

Для растений хмеля было показано, что изолированные апексы различных сортов по-разному реагируют на присутствие в питательной среде регуляторов роста для сорта Смолистый оптимальной была концентрация БАП 1 мг/л, для сорта Истринский-15 — 0,5— 1,5 мг/л БАП и 0,05 мг/л ИУК. Апексы сорта Смолистый не реагировали на добавление в питательную среду ИУК и 2,4-Д, а у сорта Истринский-15 увеличивался рост побегов на среде с 0,05 мг/л ИУК и 0,05 мг/л 2,4-Д. Для изолированных апексов крыжовника также были отмечены сортовые различия в морфогенетических реакциях на условия культивирования. Так, апексы, культивируемые на питательной среде, содержащей минеральные соли по Т. Мурасига и Ф. Скуга, БАП 0,5 мг/л сорта Финик пролиферировали каллус, из которого затем формировались побеги, а апексы сортов Русский, Колобок, Розовый обладали способностью к прямой регенерации побегов. [c.124]

Грибы . Они относятся к бес-хлорофиловьгм растениям, поэтому не нуждаются в солнечной энергии. Грибы, образующие преимущественно нитевидные формы (мицелий), называются плесенями. Плесень —это очень длинные, разветвленные, напоминающие волосы нити или гифы, которые прн росте образуют видимые невооруженным глазом массы, так называемый мицелий. Грибы, развивающиеся преимущественно в виде одноклеточных элементов, называются дрожжами. Резко разграничить дрожжи от плесени нельзя. Некоторые из них могут расти и в виде дрожжеподобных клеток, и в виде нитей с образованием мицелия. Это явление зависит от внешних условий среды. Например, низкие температуры благоприятствуют образованию плесени, тогда как некоторые вещества, входящие в состав питательных сред (кровь, глюкоза, соединения, содержащие группу —5Н), и отсутствие кислорода (анаэробиоз) благоприятствуют развитию дрожжеподобных клеток. Существуют различные вещества (сивушные масла, ионы кобальта, камфора и др.), способствующие переходу из дрожжеподобной формы в нитевидную. [c.272]

Определение влшшия реагента на жизнедеятельность сульфатвосстанавливающих бактерий. Исследование бактерицидной активности реагента проводится с использованием СВБ, выделенных из призабойной зоны нагнетательных скважин по следующей методике [64]. В пробы нефтепромысловых вод, содержащих СВБ в стерильных анаэробных условиях, вводится определенное количество испытуемого реагента и выдерживается в течение 24 ч при температуре 32 °С. Затем из этих проб отбирается по 1 мл жидкости и вводится в пробирки с питательной средой Постгейта. Пробирки термостатируются при 32° С (наиболее предпочтительные условия для развития СВБ) или при температуре пласта, где планируется использование этого реагента, в течение 15 сут. Одновременно в тех же условиях устанавливаются пробы без добавления реагента. Во всех случаях необходимо проводить не менее трех параллельных опытов. Бактерицидная активность реагентов оценивалась по величине эффективности подавления роста СВБ, которая рассчитывается по формуле [c.137]

Функционально процесс развития актиномицетов-продуцентов антибиотиков в условиях глубинной культуры в большинстве случаев носит двухфазный характер. Первая фаза характеризуется интенсивным потреблением элементов питательной среды и кислорода и накоплением биомассы за счет роста гиф с гомогенной базофильной протоплазмой, богатой РНК. Антибиотик в первой фазе развития или совсем не обра- [c.171]

При инфицировании образцов необходимо учитывать нагрузку количества конидий на единицу площади (наиболее достоверны результаты при 10 конидий на 1 мм ) наносить конидии на поверхность в виде суспензии не в дистиллированной воде, а в стандартной питательной среде, что обеспечивает оптимальные условия для роста гриба и более жесткие условия для испытания материала учитывать не рост грибов, а фунгицидность материала. Фунгицидность должна проявляться на протяжении 1...5сут., поскольку даже более длительные сроки ее проявления создают возможность образования устойчивых мутантов [43, с. 193]. [c.66]

С этой целью брали стерилизованные чашки Петри с питательной средой МПБ (мясо-питательный бульон). На поверхность образца пипеткой наливали по 5 стерильной дистиллированной воды, которая, стекая, собиралась в чашки Петри. Чашки были помещены в термостат при температуре 35 2°С. Через 24 ч было замечено значительное увеличение роста бакте-риалиных колоний (табл. УП. 3). Из исследуемых полимерных материалов больше всего поселилось бактерий на поверхности пенопласта, находившегося как на открытой площадке, так и в подвальном помещении. Этот материал более других служит питательной средой для микроорганизмов. Бактерий на образцах, помещенных в подвальном помещении, примерно в 2,5 раза больше, чем в открытой атмосфере. Такое своеобразие поселения микроорганизмов объясняется как условиями, в которых они размножаются, так и влиянием метеорологических факторов. В подвальном помещении по сравнению с открытой поверхностью более стабильны влажность и температура воздуха, движение воздушных масс замедлено и поэтому создаются благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов. [c.98]

К. Поволоцкая и Е. Скоробогатова [6] считают, что в условиях автолиза прекращается рост и размножение клеток и наступает процесс их старения с накоплением стеринов. Экспериментально [11] удалось получить большое накопление стеринов в дрожжах на плотных питательных средах при задержке их размножения и роста. [c.424]

Мутагенные факторы могут изменить нормальный биосинтез аминокислот в клетке, воздействуя на генетический аппарат. Если в результате облучения или воздействия химических факторов ДНК не дает информацию для синтеза фермента и в клетке не синтезируется, например фермент гомосериндегидроге-наза, катализирующий превращение полуальдегида аспарагиновой кислоты в гомосерин, то клетка может синтезировать необходимые для своего существования белки только в том случае, если в питательной среде уже содержится готовый гомосерин. Так как аспарагиновая кислота является исходным пунктом биосинтеза не только гомосерина, но и треонина, изолейцина, метионина, а также лизина, то отсутствие упомянутого фермента влияет на биосинтез всех этих аминокислот. Прекращение биосинтеза гомосерина одновременно прекращает биосинтез треонина, изолейцина и метионина, поэтому эти аминокислоты также должны содержаться в среде роста данной культуры. В данных условиях весь ход биосинтеза аминокислот в клетке идет в направлении от аспарагиновой кислоты к лизину. [c.158]

После получения различных сомаклональных вариаций от исходного растения наступает следующий этап — отбор необходимых сочетаний признаков. Данный вопрос решается с помощью клеточной селекции, которую проводят практически на любом объекте, введенном в культуру in vitro. Однако удобнее использовать суспензионную культуру или изолированные протопласты. Преимущество этих объектов состоит в быстром росте культуры и равномерном действии селективного фактора на все клетки. Для отбора сомаклональных вариаций соответствующие селективные факторы (соли в высоких концентрациях, гербициды и др.) добавляют в питательную среду для выращивания культуры клеток либо растущие культуры помещают в селективные условия (низкая или высокая температура, освещенность и т.д.). Существует несколько методов клеточной селекции [c.187]

Условия питательной среды характеризует окислительновосстановительный потенциал, выраженный в милливольтах или чаще отрицательным логарифмом давления молекулярного водорода гНз. Для анаэробных микроорганизмов наивысшее значение гНз равно 12, наименьшее — 0. Для аэробных микроорганизмов, например для видов Azotoba ter, гНа равно 29,6, для дрожжей—10—30. За время роста аэробных микроорганизмов редокс-потенциал уменьшается, так как потребляется кислород и в среде накапливаются восстановленные продукты. [c.56]

После лаг-фазы следует логарифмическая, или экспоненциальная, фаза II, в которой клетки размножаются с максимальной для данной культуры скоростью. Вследствие этого запас необходимых питательных веществ в среде уменьшается, кроме того, происходит накопление различных продуктов обмена веществ, которые в определенной концентрации могут мешать нормальному протеканию биохимических процессов обмена веществ. Иногда в питательной среде накапливается так много клеток, что не хватает пространства, а конкретнее, поверхности для новых поколений клеток. Именно через поверхность происходят процессы обмена — попадание питательных веществ в клетку и выведение метаболитов. Если клетка находится в тесном окружении других клеток, то площадь поверхнодаи уменьшается и вместе с тем снижается интенсивность процессов обмена. Скорость роста культуры также уменьшается, если сокращается поверхность клеток на единицу объема. Это происходит при увеличении размеров клеток и, таким образом, особенно для клеток сферической формы, значительно ухудшаются условия питания. [c.64]

При выборе приборов-пробоотборников, планировании и осуществлении контроля следует учитывать, что полученные результаты зависят от ряда факторов. В первую очередь, на результат влияет тип выбранного пробоотборника. Экспериментальные исследования показали, что количественные результаты, полученные при одновременном отборе проб воздуха различными пробоотборниками, отличаются в несколько раз [38]. Кроме того, получаемые результаты зависят от условий окружающей среды, а также от самой процедуры пробоотбора. Так, например, пониженная влажность воздуха может приводить к высушиванию поверхности агара и, следовательно, гибели микроорганизмов, а при повышенной влажности воздуха конденсация влаги на поверхности агара может привести к тому, что вместо отдельных колоний на поверхности питательной среды будет наблюдаться сплошной рост микроорганизмов, что сделает практически невозможным правильный учет результатов. Несоблюдение иэокинетичности пробоотбора (равенства скоростей воздуха в пробоотборнике и в исследуемом потоке) также может привести к занижению или завышению результатов [8]. Важную роль играет также объем пробы, который, с одной стороны, должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить ее репрезентативность, но, с другой стороны, не должен быть излишним, так как большой объем пробы приводит к высыханию питательной среды и гибели микроорганизмов, или к появлению на поверхности питательной среды слишком большого количества колоний, которое невозможно сосчитать. [c.772]

Для выявления устойчивости к температуре культуры на питательной среде (лучше жидкой) помешают в политермостат при разных температурах. Затем по росту клеточной массы выявляют оптимальные, минимальные и максимальные температуры. Аналогично, создавая соответствующие условия, обнаруживают влияние других факторов внешней среды на развитие микроорганизмов. [c.85]

К Поволоцкая и Е Скоробогатова [8] считают, чго в условиях автолиза прекращается рост и размножение клеток л наступает процесс их старения с накоплением стеролов Экспериментально [11] удавалось получить высокое накопление стеролов в дрожжах при задержке их размножения и роста на плотных питательных средах [c.218]

Основными продуцентами этилового спирта, имеющими широкое практическое применение, являются дрожжи — одноклеточные эукари-отные микроорганизмы, принадлежащие к разным классам высших грибов. Наиболее распространенный способ размножения дрожжей — почкование. Дрожжи — аэробы со сформированным аппаратом дыхания, но в анаэробных условиях осуществляют спиртовое брожение по пути, рассмотренному в предыдущем разделе, т.е. получают энергию за счет субстратного фосфорилирования. Конструктивный метаболизм дрожжей основан на их хорошо развитых биосинтетических способностях. Есть виды дрожжей, развивающиеся на простых синтетических средах эти дрожжи способны синтезировать все необходимые им сложные органические соединения. Существуют виды, нуждающиеся в определенных витаминах группы В. Добавление к питательной среде веществ, содержащих комплекс витаминов, аминокислот, сахаров, приводит, как правило, к заметному стимулированию роста дрожжей. [c.223]

В условиях погруженного роста культуры на жидких питательных средах наблюдается неполный жизненный цикл, заканчивающийся автолизом неспорулирующего мицелия. [c.154]

Подд,ержание заданных параметров — дело не простое, когда непрерывно изменяются условия культивирования биообъекта вследствие многокомпонентности исходной питательной среды и культуральной жидкости на заключительной стадии ферментации, изменения pH в процессе роста, размножения и развития биообъекта, сложности регуляторных механизмов при биосинтезе целевых продуктов, к тому же возможно — нестабильных, различный уровень структурно-функциональной дифференцировки акариот, прокариот и эукариот, и пр Лишь при эксплуатации в колоннах иммобилизованных ферментов аппаратурное оформление технологических процессов существенно отличается от оформления процессов, когда используют, прежде всего, специальные биореакторы [c.291]

Аппаратурное оснащение фитобиотехнологических производств Особенностями растительных клеток являются их склонность к объединению в тканевые структуры, которые в целостном организме "омываются" жидкостями определенного состава, содержащими многие регуляторные вехЦества, оказывающие заметное влияние на функцию тканей, малые скорости роста и развития растительных клеток, а некоторые из них вообще не культивируются в глубинных условиях на жидких питательных средах, хемогетеротрофизм (а не фотоавтотрофизм) растущих клеток в культуре, синтез целевого продукта лишь агломератами [c.341]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология