Микроорганизмов культивирование методы

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]

После экстрагирования ферментов из культур плесневых грибов, выращенных поверхностным способом, или после культивирования микроорганизмов глубинным методом раствор ферментов или культуральную жидкость предварительно подвергают очистке. [c.59]

Непрерывное культивирование. Метод принципиально отличен от указанных модификаций глубинного культивирования продуцентов антибиотиков. В основе метода лежит принцип непрерывного протока питательной среды, что позволяет поддерживать развитие микроорганизма на определенной стадии его роста. Стадия развития микроорганизма определяется тем, что в этот период происходит максимальный биосинтез антибиотика или другого биологически активного соединения. [c.477]

Рис. 31. Принципиальная технологическая схема культивирования микроорганизмов поверхностным методом (по И. М. Грачевой,

Для стабилизации окружающих условий и морфофизиологических свойств клеток применяют проточные среды, позволяющие создавать оптимальные и стационарные условия для размножения микроорганизмов. Проточный метод культивирования характеризуется непрерывной подачей питательной среды микроорганизмам со скоростью, соответствующей скорости их размножения в данных условиях. При этом из культиватора происходит отток культуральной жидкости, так что объем культуры остается неизменным. Непрерывное культивирование протекает в условиях установившегося режима, когда микробная популяция и ее продукты наиболее однородны. Применение непрерывных процессов существенно облегчает изучение кинетики биосинтеза в целом и его отдельных реак-Ций, а также создает возможность эффективного и рационального регулирования процесса культивирования. [c.53]

Резистентность микроорганизмов к высушиванию зависит от многих факторов свойств микроорганизмов, среды и условий культивирования, методов высушивания, остаточной влажности, условий хранения и реактивации. [c.159]

В работах по получению белковых препаратов и БАВ (биологически активных веществ) проводится культивирование микроорганизмов в различных на различных субстратах. На занятиях студенты-биотехнологи осваивают методы и приемы работы с микроорганизмами, знакомятся с методами изучения их обмена веществ и управления этими процессами с целью увеличения выхода целевого продукта жизнедеятельности микроорганизмов. Лабораторные работы имеют специфический характер [c.76]

Совершенно очевидно, что один из наиболее перспективных методов крупномасштабного преобразования солнечной энергии основан на использовании биосистем. Широкое применение биосистем для получения энергии способно обеспечить свыше 15 % производства энергии для экономически развитых стран. В последние 10—15 лет намечены новые пути биотрансформации солнечной энергии при фотосинтезе. Установлено, что некоторые микробиологические системы характеризуются высокой эффективностью фотосинтеза. Так, фоторазложение воды, осуществляемое суспензией хлореллы с образованием кислорода, в оптимальных условиях культивирования дает 130—140 л газа с 1 м освещаемой поверхности в сутки. Известно, что одна из особенностей процесса фотосинтеза — уменьшение эффективности преобразования солнечной энергии при высоких значениях интенсивности света. Новые технологии позволяют повысить эффективность фотосинтеза при высокой интенсивности света. Разрабатываются системы, эффективно поглощающие световой поток и обогащенные реакционными центрами по отношению к пигменту. Световые кривые фотосинтеза улучшаются также с увеличением скорости лимитирующей стадии электронного транспорта. Например, проведение процесса при повышенных температурах в системах термофильных микроорганизмов увеличивает эффективность преобразования солнечной энергии при высокой интенсивности света. [c.26]

В настоящее время наиболее прогрессивным признан проточный метод культивирования микроорганизмов, который обеспечивает непрерывную подачу в ферментер как питательной среды, так и посевного материала. Размножение микроорганизмов и биосинтез фермента регулируют при использовании этого метода по мере поступления питательной смеси в ферментер. Такой ферментер представляет собой вращающийся трубкообразный реактор, через один конец которого в него поступает питательная среда и культура микроорганизмов, а из другого — выводятся ферменты, продукты жизнедеятельности и бактериальная масса. Основное достоинство метода — возможность длительное время поддерживать в автоматическом режиме рост культуры микроорганизма. Например, культура ацетонобутиловых бактерий находилась в таком реакторе в состоянии непрерывного размножения в течение 200 суток (И.Д. Иерусалимский с сотр., 1986). [c.78]

В состав клеток микроорганизмов, так же как и в состав других живых клеток, входят белки, ферменты, аминокислоты, витамины, липиды и другие органические вещества, которые можно выделить из биомассы клеток, применяя методы химической технологии. Эту же биомассу можно использовать как источник получения перечисленных выше веществ для питания человека (дрожжи) и для целей животноводства. При оптимальных условиях в среде культивирования можно достичь выхода до 100 г/л сухой биомассы. [c.4]

Для изучения физиологических свойств культуру выращивают в стерильной среде, наблюдают за ее ростом, следят за расходом питательных веществ и синтезом нужного продукта. Для выращивания аэробных микроорганизмов используют глубинный и поверхностный методы культивирования. [c.68]

При непрерывном культивировании микроорганизмов необходимо отрегулировать такую скорость притока питательной среды и вытекания культуральной жидкости, чтобы предотвратить вымывание культуры из системы, т. е. концентрация клеток должна быть постоянной. В стерильных условиях непрерывный, или проточный, метод обеспечивает сохранение культуры в физиологически активном состоянии длительное время. [c.70]

Непрерывный процесс можно использовать в том случае, если культура при длительном выращивании не теряет способность к синтезу (мутации, реверсии) и если можно избежать инфицирования культуры. Разрабатывая метод непрерывного культивирования микроорганизма, необходимо установить [c.70]

Посевной материал выращивают в колбах на качалке, затем в аэробных условиях по методу глубинного культивирования в ферментаторе за 2—3 сут увеличивают сухую биомассу бактерий до 4—8 г/л. Бактерии этих групп, как и большинство микроорганизмов, лучше всего переносят высушивание в стационарной фазе роста. После центрифугирования получают пасту с 89— 92%-ным содержанием влаги. Для высушивания можно использовать контактный метод, применяя в качестве адсорбента сухой стерильный каолин, равномерно примешиваемый к биомассе в таком количестве, чтобы влажность смеси была 7%. В таком виде получают сухой препарат, в котором сохраняется 40—60% живых клеток. Хорошие результаты дает лиофилизация с применением защитных сред, например сахарозы — желатина и др. [c.131]

Каждая глава завершается подробным резюме и списком вопросов для повторения. Мы надеемся, что это поможет усвоить прочитанное. Все ключевые идеи иллюстрируются тщательно подобранными цветными рисунками (всего их более 200) мы убеждены, что один рисунок может сказать больше, нежели тысяча слов. Гл. 1 знакомит читателя с основами молекулярной биотехнологии и некоторыми коммерческими аспектами, а следующие пять глав (гл. 2-6) — с ее методологией. Все вместе эти главы подготовят читателя к восприятию материала всех последующих глав. В гл. 7-12 части II рассмотрены способы получения ценных метаболитов, вакцин, лекарственных веществ и продуктов, использующихся для диагностики, а также методы биодеградации удобрений и пестицидов. В гл. 13 описаны способы крупномасштабного культивирования генетически измененных микроорганизмов с целью получения коммерческих продуктов. Часть. III посвящена молекулярной биотехнологии растений и животных (гл. 14 и 15). Гл. 16 и 17 знакомят читателя с применением технологии рекомбинантных ДНК для идентификации генов человека, ответственных за развитие некоторых заболеваний, и подходами к генной терапии. В последней, IV части рассмотрены вопросы регламентации исследований в области молекулярной биотехнологии, оформления патентов на различные продукты и изобретения. [c.10]

Культивирование микроорганизмов при использовании глубинного метода производится периодическим и полунепрерывным способами разработаны также непрерывные способы культивирования [2]. [c.109]

Вегетативная гибридизация. В микробиологической практике этот метод нашел большое распространение. Под вегетативной гибридизацией понимают действие или влияние одного из микроорганизмов в смеси культур на обмен веществ другого. Это осуществляют а) путем выращивания одного микроорганизма на автолизатах, или соках, другого, полезные свойства которого хотят привить первому организму б) путем совместного культивирования двух микроорганизмов, из которых один ассимилирует продукты обмена другого. [c.507]

В пособии дано описание техники микроскопирования, культивирования и исследования микробной клетки, методов приготовления и стерилизации питательных сред, количественного учета микроорганизмов в различных субстратах содержатся сведения о микробиологии кормов и методах их анализа. [c.2]

Эффективность стадии биосинтеза зависит от уровня образования антибиотика организмами определяется генетическими особенностями организма, составом питательной среды, режимом развития продуцента. Она также зависит от времени максимального образования антибиотического вещества, стоимости компонентов среды. Наиболее перспективным методом выращивания микроорганизмов-продуцентов антибиотиков или угих биологически активных соединений является метод глубинного культивирования. При производстве антибиотиков используют периодическое и непрерывное культивирование продуцентов этих биологически активных веществ. [c.77]

Бактериологическое исследование основано на культивировании бактерий на питательных средах, выделении чистой культуры возбудителя и ее идентификации. Чистой культурой называют популяцию микроорганизмов одного вида, как правило выращенную из изолированной колонии на плотной питательной среде. Разрешающая способность метода составляет в среднем 1000 клеток в 1 мл. [c.25]

Выбор метода культивирования, состава питательной среды зависит главным образом от типа питания и дыхания (биологического окисления) микроорганизмов. На рис. 6 (цв. вклейка) показан наиболее распространенный способ посева исследуемого материала с целью выделения чистой культуры механическое [c.25]

В книге приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований авторов с привлечением данных литературы по вопросам оптимизации условий культивирования микроорганизмов. Основным -методом исследования избрано математическое моделирование изучаемого процесса, предложена общая модель, дающая возможность связать параметры микропроцессов, характеризующих рост и размножение микроорганизмов потребление компонентов питательной среды, выделение продуктов метаболизма, размножение и отмирание микроорганизмов) с макроусловиями осуществления процесса культивирования (состав питательной среды, интенсивность газового массообмена). Приведены примеры определения параметров роста, поиска условий опти- мума, расчета систем регулирования осноаных параметров. [c.2]

В современных условиях наиболее перспективным методом вырашивания микроорганизмов — продуцентов антибиотиков или других биологически активных соединений признан метод глубинного культивирования. Метод состоит в том, что микроорганизм развивается в толше жидкой питательной среды, через которую непрерывно пропускается стерильный воздух и среда перемешивается. [c.476]

Культуру микроорганизма выращивают методом глубинного культивирования на среде, содержащей все те же компоненты, что и при культивировании клеток Rhizobium. Дополнительно вводят сульфаты железа и марганца, а также сложную соль молибденовой кислоты. pH среды культивирования 5,7—6,5, аэрация — 1 объем воздуха на 1 объем среды в 1 мин. [c.84]

Для определения характеристик роста микроорганизмов пользуются методом проточного культивирования. Рассмотрим простейшую систему дифференциальных уравнений, которая будет описывать поведение в ферментере Es heri hia oli при проточном культивировании [c.55]

Для определения влияния микроорганизмов на прочность биту-люв Мартин [161, Барджесс [3] и Кульман [15] применили метод захоронения битумных образцов в почву. Битум наносили на подложку из инертного материала (например, стеклоткани), который удерживает битум в тонкой пленке. Затем материал с битумным покрытием погружали в хорошо культивированную садовую почву. После различных периодов экспозиции почву удаляли осторожным промыванием. [c.178]

Известно, что нафталин, его гомологи и функциональные произвопные практически не растворимы в воде. В связи с этим исследуемые соединения предварительно растворяли в эгшговом спирте, так как он не является токсичным для микроорганизмов. Нафталин, его гомологи и функциональные производные в количестве 100 мг растворяли в 9,9 мл этилового спирта. В колбу с минеральной средой вносили 1 мл раствора. Концентрация углеводородов составляла 100 мг/л. Культивирование осуществляли в термостатированной качалке при 1 30 °С, 100 об./мин в течение 10 суток. Остаточное количество углеводородов экстрагировали толуолом. Степень деградации определяли методом газожидкостной хроматографии, используя метод внутреннего стандарта. [c.119]

В наших условиях процесс биоокисления отрабатывался в условиях классических аэробных методов культивирования микроорганизмов с внесением в качестве химического окислителя перекиси водорода. Этот агент, как уже отмечалось, используется в ряде технологий химического окисления органических токсикантов и для предобработки стойких к биологическому окислению веществ. Первоначально предполага1ЮСь выяснить, возможно ли достижение таких условий среды культивирования, при которых будет существенным протекание химических процессов окисления фенола, его интермедиатов или каких-либо внеклеточных продуктов перекисью водорода на фоне протекания биологического окисления, и будут ли выдерживать консорциумы фенолдеструкторов достаточно жесткие условия, в данном случае достаточно высокие концентрации перекиси водорода в активной фазе биоокисления. [c.231]

В качестве первого шага исследований необходимо было выделить микроорганизмы фенолдеструкторы. Микроорганизмы для деструкции фенола были выделены из стоков коксохимического и нефтехимического производства обычными методами ступенчатой селекции (накопительной культуры) путем выращивания популяции в колбах на качалке на минеральной среде с фенолом с постепенным повышением его концентрации в среде культивирования. В результате первоначально были получены два консорциума микроорганизмов с доминированием дрожжей (при pH 5,0) и с доминированием бактерий (при pH 7,0). Эти изоляты были способны разлагать фенол в аэробных условиях при выращивании в колбах на качалке при концентрации фенола 2 г/л в среде с минеральными компонентами питания при 28-32°С менее чем за 20 ч. [c.231]

Один из методов повышения производительности биореакторов в технологии биосинтеза связан с так называемым "высокоплотностным культивированием" микроорганизмов, которое реализуется при проведении процесса по специальной программе с подпиткой субстратом в периодическом режиме культивирования [24]. Это повышает концентрацию клеток микроорганизмов в среде культивирования и при поддержании неизменной удельной скорости биосинтеза общую производительность биореактора. Однако такой процесс требует тщательного выдерживания необходимых параметров биосинтеза (прежде всего текущей концентрации органического субстрата и концентрации растворенного кислорода, а также pH и содержания минеральных компонентов питания). Кроме того, питательные субстраты должны подаваться в биореактор в концентрированном виде. Процесс с подпиткой был бы одним из наилучших решений при биологическом обезвреживании концентрированных токсичных стоков и отходов, поскольку он может привести не только к увеличению производительности биореактора, но и к уменьшению объема вторичных стоков и отходов со стадии биологической очистки, Однако применительно к переработке токсичных соединений возможности тфоцесса с подпиткой резко ограничиваются из-за образования побочных продуктов метаболизма, ингибирующих процесс окисления. Так, в наших экспериментах в обычными консорциумами фенолдеструкторов ингибирование окисления в режиме с [c.235]

Кантере В. М. Системный подход к анализу и синтезу промышленной системы культивирования микроорганизмов.— В кн. Применение математических методов в микробиологии. Пущино, 1975 с. 97—119. [c.273]

Винаров А. Ю., Гордеев Л. С., Семенова Е. А. Алгоритм расчета и оптимального проектирования колонного бнореактора для процесса культивирования микроорганизмов.— В кн. Математические методы в химии. Ереван, 1982, с. 104—105l [c.276]

Поверхностный метод выращивания продуцентов, предложенный И.Такамине еще в 1894 г., состоит в культивировании микроорганизмов на поверхности увлажненных стерилизованных отрубей, размещенных в кюветах, к которым иногда добавляют солодовые ростки, древесные опилки, свекловичный жом. Инкубацию микроорганизмов ведут в специальном термостатируемом цехе при постоянном контроле в нем температуры, влажности и подачи воздуха. [c.76]

Активные культуры энтомопатогенных микроорганизмов находят при изучении микрофлоры погибших насекомых. Чаще всего вызывают гибель вредителей изолированные культуры при помощи выделяемых ими токсинов. Для уничтожения вредителей садово-овощных и плодовых культур широко используют энтобактерин, препарат спорообразующих бактерий Ba illus се-reus. Энтобактерин получают методом поверхностного или глубинного культивирования. При работе с поверхностной культурой в качестве среды используют перемолотую, влажную и [c.132]

Кроме того, в работе уделено значительное внимание та 1<йм аспектам, как методы культивирования микроорганизмов-продуцентов целлюлаз, возможности увеличения продуктивности этих микроорганизмов, наконец, рассмотрены технологические аспекты биологической и ферментативной конверсии лигноцеллюлозных материалов [c.6]

В России в микробиологической промышленности используют два метода культивирования микроорганизмов — поверхностный (твердофазный) и глубинный. Поверхностный метцд культивирования продуцентов ферментов имеет некоторые преимущества перед глубинным активность ферментов, как правило, на порядок вьш1е, чем при глубинном методе культивирования одного и того же штамма микроорганизма, для выращивания продуцентов при твердофазном методе в большинстве случаев используются недорогие, недефицитные питательные среды, компоненты которых являются отходами пищевой и микробиологической промышленности, а также сельского хозяйства [3]. [c.107]

Недостатками метода являются несовершенство конструкции применяемого оборудования, малая механизация технологических процессов, проведение процесса в нестерильных условиях [4]. Это не позволяет использовать при осуществлении твердофазного культивирования такие микроорганизмы как бактерии. При твердофазном культивировании в качестве продуцентов ферментов используют исключительно микроскопические грибы. Этот способ культивирования осуществляют в кюветах, располагаемых в растительных камерах, в механизированных растительных установках с вертжальными каналами и в механизированных растительных установках, в которых культивирование микроскопических грибов осуществляют в слое питательной среды высотой 200-500 мм, а также в установках других конструкций [2]. [c.107]

Методы определения об1цей целлюлазной активности можно условно разделить на две группы. К первой относятся тесты на наличие целлюлазной активности без уточнения, к каким индивидуальным компонентам они относятся. В эту многочисленную группу методов, широко используемых при культивировании и скрининге микроорганизмов, для стандартизации ферментных препаратов, входят, например, методы определения активности целлюлаз по гидролизу фильтровальной бумаги (метод Мандельс-В>ебера и многие его модификации), карбоксиметилцеллюлозы [c.130]

Направленное воспитание является одним из методов активного воздействия на природу микроорганизмов. При выращивании микроорганизмов создаются новые определенные условия внешней среды. Изменение условий приводит к расшатыванию наследственности микроорганизмов, которые легче поддаются воздействию среды и воспринимают новые для них условия, а также более активно изменяют свой обмен веществ, в результате чего у микроорганизмов образуются новые, более ценные свойства и качества, необходимые для производства. Чтобы закрепить нужные признаки у потомства, надо поддерживать для микроорганизмов определенные условия путем длительного культивирования их, при постепенно повышающихся или, наоборот, понижающихся дозировках того или иного фактора среды. Так, для повышения у дрожжей способности сбраживать галактозу, их выращивали на средах, постепенно увеличивая в последних концентрацию галактозы. В результате такого направленного воспитания дрожжи выработали фермент галактозимазу, [c.507]

Был рассмотрен метод трансформации растительньгх клеток при помощи микроорганизмов рода Agroba terium. Существует еще ряд методов, например свободное поглощение чужеродного генетического материала в процессе ко-культивирования с растительными клетками, инъекция ДНК в растительные клетки и целые растения и др. В результате разработанных методов генетическая инженерия получила возможность надежной трансформации ряда растений, в том числе и сельскохозяйственных культур. Так, имеются хорошие [c.505]

В Институте микробиологии нм. А. Кирхенщтейна АН ЛатвССР под руководством академика Бекера разработаны основы непрерывного культивирования микроорганизма - продуцента лизина Breviba terium sp. 22Л. По методу хемостата равновесное состояние системы устанавливается при скорости протока 0,05 <0,20ч. [c.37]

Особенность методов, используемых в биотехнологии, заключается в том, что они должны выполняться, как правило, в асептических условиях (от греч а — не, septi os — гнилостный), то есть при исключении возможности попадания в среду культивирования биообъекта болезнетворных (патогенных) и неболезнетворных (сапрофитных) микроорганизмов Патогенные виды представляют непосредственную опасность для занятых в производстве людей и для потребителей конечных продуктов, сапрофитные виды могут выступать конкурентами за питательные субстраты, антагонистами, продуцентами токсических веществ, включая пирогены [c.42]