Периодическая культура

Рис. 16.2. Изменение во времени концентрации клеток и субстрата в периодической культуре (А), периодической культуре с добавлением субстрата (5) и в непрерывной культуре (В).

Если все эти требования выполнены, то скорость роста (увеличения биомассы) одноклеточных микроорганизмов с бинарным делением, размножающихся в условиях хорошо перемешиваемой. периодической культуры, будет пропорциональна концентрации микробной биомассы, т. е. [c.402]

Периодическая культура с добавлением субстрата [c.352]

Нередко, однако, и в экспоненциальной фазе роста клетки периодической культуры претерпевают изменения, так как постепенно изменяется среда уменьшается концентрация субстрата, увеличивается плотность клеточной суспензии и накапливаются продукты обмена. В связи [c.196]

Важнейшей задачей промышленной ферментации является получение максимального количества продукта при минимуме затрат. Эту задачу можно решить, если для каждого конкретного процесса разрабатывать свою, наиболее эффективную конструкцию ферментера. Вообще говоря, непрерывная ферментация применяется в промышленных целях не так уж часто, прежде всего потому, что ученые накопили наибольший, опыт в работе с периодическими культурами. При этом стоимость получения данного количества биомассы в ферментере непрерывного действия гораздо ниже, чем в ферментере, работающем в периодическом режиме. Такое удешевление обусловливается следующими факторами. [c.353]

Интерфероны можно получать в периодической культуре, когда часть ее отбирают через определенные интервалы времени при непрерывной подпитке свежей питательной средой и при постоянной скорости ее подачи. Тогда объем культуры прогрессивно возрастает, равно как прогрессивно снижаются скорости ее роста и разбавления. [c.543]

Отметим, что в развивающихся периодически культурах микроорганизмов цикл их развития завершается отмиранием - автолизом -части клеточной популяции. Одновременно и сопряженно с этим клетки другой части популяции образуют покоящиеся анабиотические формы. [c.74]

При описании роста микроорганизмов с бинарным делением в периодических культурах широко используется величина, характеризующая время удвоения биомассы. Связь между удельной скоростью роста ц и временем удвоения биомассы ty можно найти из уравнения (3), заменив х на 2хо, at — на iy [c.403]

Если для периодической культуры наблюдается экспоненциальный рост, то это означает, что для широкого круга субстратов и в широком диапазоне их концентраций скорость роста фактически не зависит от концентрации субстрата. В этом случае процесс роста следует кинетике нулевого порядка и можно ожидать, что потребление субстрата будет подчиняться следующему уравнению ферментативной кинетики [c.406]

Рис. 5 Биоокисление фенола в условиях периодической культуры с подпиткой фенолом с использованием биоценоза на основе дрожжей без преадаптации к окислительному стрессу и без внесения Н2О2

В настоящее время некоторые процессы, характеризующиеся кинетикой типа 1 в условиях периодической культуры, осуществляются как непрерывные для процессов же с кинетикой типа II и III известны лишь единичные примеры такого рода. Впрочем, эти процессы находят в последнее время все более широкое применение именно при периодическом поступлении питательных веществ. [c.410]

При сравнении константы скорости роста (ц) с константой скорости деления (у) следует учитывать, что число и масса клеток-понятия не идентичные и что во время роста периодической культуры соотношение между этими двумя показателями изменяется. Если, однако, определение и сравнение сухой массы или числа клеток проводить в условиях, когда рост клеточной массы строго пропорционален увеличению числа клеток ( стандартные клетки ), то ц = 1п 2 V и == . [c.194]

При внесении бактерий в питательную среду они обычно растут до тех пор, пока содержание какого-нибудь из необходимых им компонентов среды не достигнет минимума, после чего рост прекращается. Если на протяжении этого времени не добавлять питательных веществ и не удалять конечных продуктов обмена, то получим так называемую периодическую культуру (популяцию клеток в ограниченном жизненном пространстве). Рост в такой закрытой системе подчиняется закономерностям, действительным не только для одноклеточных, но и для [c.194]

В периодической культуре условия все время меняются плотность популяции бактерий возрастает, а концентрация субстрата уменьшается. Во многих физиологических исследованиях представляется, однако, желательным, чтобы клетки могли долгое время находиться в фазе экспоненциального роста при постоянной концентрации субстрата в неизменных прочих условиях. В какой-то мере приблизиться к такому положению можно, многократно и достаточно часто перенося клетки в новую питательную среду. Той же цели было бы, очевидно, проще достичь, если в сосуд, содержащий популяцию растущих бактерий, непрерывно вводить новый питательный раствор и одновременно удалять из него соответствующее количество бактериальной суспензии. Именно [c.199]

Принципиальные различия. Между классической периодической культурой и непрерывной культурой в хемостате имеются принципиальные различия, которые в заключение следует еще раз подчеркнуть. [c.203]

Если предположить, что все эти условия удовлетворяются одновременно в хорошо перемешиваемой периодической культуре, содержащей дискретно диспергированные бактериальные клетки, которые размножаются делением, то скорость роста бактериальной биомассы во времени будет пропорциональна концентрации бактериальной биомассы, т. е. [c.91]

Почвы, в составе которых преобладают ил и тонкая пыль, называются глинистыми. Они поглощают очень много воды, но плохо пропускают ее вглубь, медленно прогреваются. Такие почвы трудно пахать. При высыхании на их поверхности образуется плотная корка, которую с трудом пробивают всходы растений. Чтобы сделать глинистые почвы более рыхлыми и тем повысить их пригодность для земледелия, надо увеличить содержание в них перегноя. Этого можно добиться при помощи периодической культуры многолетних трав, а также внесением торфа и навоза, посевом люпина и других бобовых культур на зеленое удобрение. [c.56]

При использовании больших объемов среды культуру перемешивают, чтобы предотвратить оседание клеток. Для этой цели применяют механические встряхиватели или магнитные мешалки. Кроме того, пропускают стерильный воздух через среду, чтобы обеспечить поддержание оптимальной концентрации кислорода по всей среде. Для фильтрации воздуха и его стерилизации используют имеющиеся в продаже фильтры либо фильтры из стеклянной или неабсорбирующей хлопковой ваты. Воздух поступает через распылитель — устройство с множеством маленьких отверстий, позволяющее получать идеальные пузырьки. Его крепят на конце трубки, идущей ко дну сосуда с культурой. Жидкие культуры можно выращивать в виде периодических культур или непрерывных культур (разд. 12.10). [c.44]

Исследования по получению а-кетоглутаровой кислоты из эмульгированных парафинов при помощи дрожжей andida li-poHty a в проточном режиме показали, что в одноступенчатом процессе при скорости протока D = 0,05 ч удается превысить продуктивность периодической культуры. Однако в данных условиях низкой остается концентрация продукта (2—3 г/л). В двухступенчатом непрерывном процессе концентрация повышалась до 5 г/л, что, однако, значительно ниже результатов с использованием периодической культуры (до 20 г/л в течение 96 ч). Более перспективным оказался двухступенчатый процесс, когда на первой ступени в проточном режиме получают биомассу, которая используется во второй (периодической) ступени в качестве инокулята. [c.155]

Пожалуй, наиболее полезная классификация процессов образования продукта в периодических культурах была предложена более двадцати пяти лет назад Гэйденом (Gaden, 1959). Согласно этой классификации, все процессы можно разделить на три основные группы, которые обозначают как процессы типа I, П, UL [c.407]

Обратимся теперь к непрерывным микробиологическим процессам. Чтобы обеспечить протекание процесса в оптимальных условиях стационарного состояния, необходимо располагать соответствующими кинетическими данными. Если в условиях периодической культуры процесс относился к типу I, то необходимые условия для непрерывного культивирования можно теоретически определить прямо из данных для периодического процесса. В целом процессы такого типа лучше всего протекают в стационарных условиях в одностадийном биореакторе с полным перемешиванием. Те процессы, для которых в условиях периодической культуры характерны кинетики типа II или III, при непрерывном культивировании, по всей видимости, лучше всего осуществлять в многостадийных последовательных биорёакто- [c.408]

При росте периодических культур на двухкомпонентном субстрате наблюдаются и другие явления. Субстраты могут использоваться независимо, так что потребление одного не сказывается на потреблении другого. В таком случае они могут метаболизироваться одновременно, и при этом иногда наблюдается даже стимуляция роста. Возможны ситуации, когда ферменты, необходимые для метаболизма, второго субстрата синтезируются, но их активность ингибируется, и тогда субстраты используются последовательно, но рост, строго говоря,, не является диауксичным. В случаях двухкомпонентных смесей последовательно используемых субстратов тот субстрат, который метаболизируется быстрее, обычно расходуется первым хотя известны и иск лючения. Однако в каждой конкретной двухкомпонентной смеси субстратов быстрее может использоваться [c.413]

В связи со всем сказанным выше важно отметить, что многие культуральные среды, применяющиеся в промышленных биотехнологических процессах, представляют собой сложные смеси субстратов и их состав влияет на производительность процесса. Характер потребления смешанных субстратов в непрерывных проточных культурах не всегда можно предсказать исходя из результатов, полученных на экспериментальных установках с периодическими культурами, растущими на таких же смесях субстратов. В непрерывных проточных системах компоненты смеси могут потребляться одновременно, даже если в периодической культуре того же микроорганизма они использовались последовательно. Особый интерес представляет следующее наблюдение, сделанное на хемостатной культуре. Оказалось, что в двухкомпонентной смеси субстратов критическая скорость разбавления для полного использования того компонента, который обеспечивает более медленный рост периодической культуры, может значительно превышать нормальную скорость вымывания. Кроме того, применяя двухкомпонентные смеси субстратов в непрерывной культуре, можно контролировать пбСЧ упление углерода в те или иные метаболические пути, изменяя состав субстратной смеси или условия протекания процесса, и регулировать тем самым количество образующейся энергии или какого-либо продукта. [c.414]

Бактерии размножаются чаще всего делением надвое, и поэтому число их растет в геометрической прогрессии 2 2 -+ 2 -+ 2 - 2". Если на единицу объема растущей периодической культуры приходится N0 клеток, то после п делений число клеток будет N0 Логарифми- [c.192]

Когда рост периодической культуры прослеживают по увеличению сухой бактериальной массы, интерес представляют в первую очередь три показарля, или параметра, роста урожай клеток, скорость роста и длительность лаг-фазы (рис. 6.8). [c.197]

Периодическую культуру можно рассматривать как замкнутую систему (в какой-то мере подобную многоклеточному организму), которая в своем развитии проходит четыре фазы-начальную, экспоненциаль-ную, стационарную и фазу отмирания (юность, расцвет, старение и смерть). Условия существования культуры во всех этих фазах различны. Автоматическое регулирование в периодической культуре вряд ли возможно. [c.203]

Иногда расшифровывают в виде зависимости от факторов внешней среды только одно из слагаемых. Так, в работе М. Na-gatani [117] предложено выражение, в котором учтено по модели S. Aiba и соавт. [86] ингибирование скорости образования продукта, не связанной с ростом, концентрацией метаболита [117] (табл. 14.14). Наряду с параметрами внешней среды, рассмотренными в разделе кинетических уравнений роста, для кинетических уравнений образования продукта в качестве входного фактора используется возраст микробных клеток. Этот показатель вычисляется на основе анализа кривой роста биомассы в периодической культуре или по специальным соотношениям для непрерывных процессов [129, 73]. В работе [129] предлагается уравнение, связывающее величину qp с распределением возрастов 0 микроорганизмов, (табл. 14. 15). S. Aiba, М. Нага [84] рекомендуют использовать для оценки физиоло- [c.55]

И. Л. Работнова [И] подчеркивает необходимость разностороннего изучения периодического культивирования, которое должно предшествовать осуществлению непрерывного выращивания микроорганизмов. G. Terui [41] изучив кинетику образования глюкоамилазы Aspergillus niger в периодической культуре нашел три фазы фазу роста, синтеза фермента и остаточной активности мицелия. В соответствии с этими фазами для получения глюкоамилазы автор использовал трехстадийный непре- [c.76]

Период экспоненциальной фазы периодических культур со- ответствует восходящему отрезку кривой роста и аналогичному участку кривой концентрации микроорганизмов в непрерывном процессе. Этот участок характеризует режимы вымывания, которые легче осуществлять при турбидостатном способе регулирования. Причем малые значения концентрации биомассы х [c.87]

Кроме изменения морфологии и физиолого-биохимических процессов, в зависимости от фазы роста культуры наблюдается изменение содержания ДНК и нуклеоидов в микробных клетках. Исследователи уделяют особое внимание вопросам изменения нуклеиновых кислот и процессу деления нуклеоидов. На периодических культурах были получены сведения, раскрывающие механизмы взаимосвязи репликации ДНК и клеточного деления [12, 76, 96]. Предложена модель репликации хромосомы, согласно которой процесс репликации связан со сте-почно-мембранным комплексом [12, 76, 81, 101]. Имеются предположения, что репликация внехромосомных элементов (эписом п плазмид) также связана с участками цитоплазматической мембраны [99]. За последние годы появились наблюдения, указывающие на возможную независимость репликации ДНК от роста клеточной стенки [89]. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология