Периодическая культура микроорганизмов

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]

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]

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]

Ниже приводится таблица, в которой собраны все микробиологические превращения стероидов, проведенные как с цельными культурами микроорганизмов, так и с выделенными из них ферментами, и опубликованные в периодической литературе до начала 1964 г. В таблицу включены реакции идентифицированных микроорганизмов, приводящие к соединениям, сохраняющим стероидный скелет реакции полного расщепления стероидов не рассматриваются. [c.210]

Прирост бактериальной пленки зависит от концентрации азота нитратов и культуры микроорганизмов. Избыток пленки удаляется периодически промывкой фильтра водой. [c.213]

Изучение процесса микробного биосинтеза обычно начинается с исследования динамики роста периодической культуры. Цикл развития периодической культуры (ие имеющей аналогии с циклом развития многоклеточного организма) начинается с засева среды. Засев осуществляется в таком количестве, которое обеспечивает начало роста микроорганизмов с минимальной задержкой или даже без лаг-фазы. Лаг-фаза мало дает для понимания хода биосинтеза, ее наличие свидетельствует только о недостаточно хорошем качестве и количестве посевного материала или о неоптимальности условий для роста. Для многих микробиологических процессов активный омоложенный посевной материал применяют в количестве около 2 % от объема среды. [c.114]

Принцип двухфазности развития большинства микроорганизмов-продуцентов антибиотических веществ характерен лип]ь для нормально развивающихся культур, т. е. для организмов, которые развиваются в периодической культуре при использовании посевного материала в виде вегетативных клеток в возрасте ие старше 24 ч или в виде спор. [c.264]

Ферментативные реакции синтеза аминокислот протекают внутри клеток. Первоначально аминокислоты накапливаются внутри клеток в виде так называемых свободных аминокислот. На ранних этапах роста культуры свободные аминокислоты включаются в конструктивный обмен микроорганизма. Активное накопление аминокислот в среде в периодической культуре происходит обычно с середины экспоненциальной фазы ее роста, достигая максимума к концу. [c.342]

Широко применяемый при микробиологических исследованиях и в практике промышленного производства метод периодической культуры отличается относительной простотой. Однако он не обеспечивает биосинтеза со скоростями и продуктивностями, которые достигаются при непрерывных методах культивирования микроорганизмов. В периодической культуре с увеличением числа клеток и их биомассы повышается содержание метаболитов и снижаются концентрации биогенных элементов, что приводит к замедлению роста микроорганизмов. Для периодической культуры отчетливо наблюдаются следующие фазы задержка роста, экспоненциальный рост, линейный рост, насыщение и ингибирование. Потребление газов, условия обеспечения биогенными элементами непостоянны. Максимум [c.14]

Технология дрожжевой ферментации сахаров достаточно проста. Наибольшее распространение получили периодические процессы. Микробная культура и субстрат, содержащий сахара, загружаются в реактор, и процесс образования спирта продолжается от 4 до 10 сут. Содержимое реактора постоянно перемешивается механическим способом или за счет естественного барботажа выделяющегося диоксида углерода. По мере роста микробной культуры в аппарат периодически добавляют субстрат с постепенно уменьшающимися интервалами подачи. Скорость роста микроорганизмов и выход этанола зависят от температуры, которая обычно не должна превышать 30—38 " С. По мере повышения концентрации этанола оптимальная температура роста клеток микробной культуры снижается и требуется охлаждение реактора. Важным условием роста клеток является pH среды для дрожжевых культур — не более 4,5. Высокая концентрация спирта в реакторе вызывает снижение скорости роста дрожжевой культуры и ее способности превращать сахара в этанол, поэтому содержание спирта в ферментационной среде не должно превышать 11 —14% [133]. [c.123]

Для периодических циклов стерилизации, согласно уравнению (3.92), определяют продолжительность каждого периода. Периоды нагрева и охлаждения рассчитываются по уравнению (3.81) с учетом принятого закона изменения температуры [уравнения (3.82) — (3.85)]. Температуры стерилизации и константа скорости гибели микроорганизмов принимаются для конкретной культуры, [c.133]

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]

Приготовление и стерилизация питательной среды. Для выращивания микроорганизмов в цехе чистой культуры и в цехе основной ферментации необходима стерильная питательная среда. Это делают в сырьевом или рецептурном цехе. Среду готовят по периодическому или непрерывному методу. В отдельных случаях приготовление и стерилизация среды осуществляются прямо в ферментаторе. На современных микробиологических предприятиях все чаще используют непрерывный метод приготовления среды (рис. 39). Для этого используют два резервуара в один вводят исходные вещества, а из другого жидкость идет в смеситель непрерывного действия. Из него среда при помощи насоса поА,ается в колонну стерилизации и на выдерживание, а затем — в охладитель. [c.96]

Периодическую ферментацию с добавлением субстрата можно использовать для культивирования не только микроорганизмов, но и клеток млекопитающих и насекомых. Это очень важно, поскольку 1) такие культуры все шире применяются для получения белковых продуктов, имеющих медицинское значение 2) без периодического добавления субстрата животные клетки не очень эффективно синтезируют чужеродные белки. [c.353]

Бродильные чаны емкостью 100—200 обычно изготовляются из листовой стали или, реже, из железобетона. Продолжительность брожения зависит от концентрации дрожжей и составляет от 6 до 10 часов. Необходимо следить за чистотой производственной культуры дрожжей и предохранять ее от инфицирования посторонними вредными микроорганизмами. Для этой цели все оборудование необходимо содержать в чистоте и периодически подвергать стерилизации. Наиболее простым способом стерилизации является пропарка всего оборудования и особенно трубопроводов и насосов острым паром. [c.331]

Стадия подготовки засевной биомассы I обеспечивает подачу в производственные биореакторы необходимого количества посевного материала — активной культуры микроорганизмов, выращенной в периодически или непрерывно работающих инокуляторах. На стадии подготовки минеральной питательной среды а осуществляется растворение минеральных солей, фильтрация растворов и доведение концентраций элементов в них до заданных соотношений. В качестве минеральных источников питания используют сернокислые соли калия, магния, железа, аммофос, сульфат аммония, а также микроэлементы — соли марганца, цинка, железа и меди. Подготовка углеводородного субстрата (стадия III) включает процессы подогрева, перемешивания жидких парафинов и их дозированной подачи в производственные биореакторы. [c.14]

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]

А. Метод разбавления. При проведении этого анализа исследуемую воду разбавляют чистой инокулированной водой (см. метод 402 С) и периодически определяют потребление кислорода. Введение культур микроорганизмов при анализе бытовых сточных вод необязательно. Наилучшие результаты получают при таком разбавлении, когда потребление кислорода за время инкубации составляет от 35 до 60% его первоначального содержания. Степень разбавления зависит от степени загрязненности. Необходимая степень разбавления может быть оценена по результату определения ХПК исходя из того, что БПКб, как правило, меньше ХПК, и соотношения между ХПК и БПКб наиболее часто лежат в диапазоне от 1,5 до 3. Полагая, что вода перед инкубацией при 20 °С содержит около 8 мг/л кислорода, можно записать [c.346]

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]

Тип кинетических зависимостей можно определить и другим способом, используя метод острых опытов в периодических условиях [45]. Эти опыты могут считаться предварительным этапом исследований непрерывных культур микроорганизмов. Их отличительной особенностью является очень малая величина посевного материала, при которой снижение текущей концентрации субстоата в процессе выращивания столь незначительно. [c.69]

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]

Для периодической чистой культуры микроорганизмов, растущей на смеси двух субстратов, обычно наблюдается так называемый диауксичный рост. При этом на кинетической кривой выявляются две четко различимые экспоненциальные фазы, разделенные интервалом, на котором скорость роста проходит через минимум. Такой характер роста обусловлен последовательным использованием субстратов. Диауксичный рост на сахарах впервые наблюдал Моно в 1942 г., однако подобная картина имеет место и для других субстратов. Диауксичный рост характеризуется тем, что микроорганизмы не способны синтезировать ферменты, необходимые для метаболизма второго углеродного субстрата, несмотря на его наличие, т. е. индукции не происходит даже в присутствии индуктора. Это явление получило название катаболитной репрессии. [c.413]

В промышленных проточных системах культивирования микроорганизмов в неасептических условиях посторонняя микрофлора приводит к развитию сукцессии формирующийся биоценоз стареет, в результате продуктивность процесса снижается. Для поддержания необходимых характеристик продуктивности периодически омолаживают биоценоз подсевом чистой культуры микроорганизмов. [c.45]

Периодические пересевы наиболее традиционный, исторически сложившийся метод поддержання культур микроорганизмов. Со времен Пастера и Коха и до настоящего времени этот метод широко используется в различных лабораториях и является необходимым для микроорганизмов, которые ие выдерживают замораживания или высушивания. [c.150]

Среди предложенных методов стабилизации условий минерального питания микроорганизмов интересен принцип сбалансированных сред. Под последними понимают такие растворы, которые по соотношению элементов копируют содержание минеральных компонентов в биомассе [Ket hum, 1954 Кузнецов, Семененко, 1966 Кузнецов, 1967]. При выраш ивании микроорганизмов на сбалансированных питательных средах с урожаем биомассы из раствора одновременно выносятся все минеральные элементы пропорционально урожаю, это существенно облегчает стабилизацию состава сред и делает их более экономичными. Для создания сбалансированной среды прежде всего необходима информация о потребностях культуры в биогенных элементах и характере влияния концентраций этих элементов в околоклеточной среде па скорость роста бактерий. Следует подчеркнуть, что для изучения зависимости между факторами внешней среды и физиологическими функциями микроорганизмов приемлем только проточный метод их культивирования, позволяющий неограниченно долго поддерживать состояние активного роста и размножения клеток при заданных параметрах процесса. Основной недостаток периодической культуры — застойность, несменяемость субстрата, при которых нарастание биомассы сопровождается потреблением питательных веществ, изменением pH среды и накоплением в ней продуктов обмена. [c.53]

Проблема обеспечения культур микроорганизмов кислородом воздуха при глубинном выращивании биомассы приобрела особое значение с 40-х годов. С ее решением связана практическая необходимость получения в промышленном масштабе микробной биомассы, антибиотиков и ферментов. Отъемно-доливной метод культивирования, примененный к дрожжам, лишь частично решил эту проблему путем регулирования потребности культуры в кислороде за счет отбора биомассы и долива свежей среды. Разработанный в СССР на базе установки типа АНКУМ метод продленной периодической культуры дрожжей с дискретной аьтоматической добавкой элементов питания по мере кх потребления, названный квази-непрерывным, совмещающий в себе особенности периодического и хемостатного культивирования (Работнова, [c.38]

В цехах по производству поверхностной культуры во избежание заражения ее посторонними микроорганизмами соблюдают особую чистоту. Влажную уборку проводят ежесменно, помещение и оборудование периодически дезинфицируют, в цехе работает приточновытяжная вентиляция с использованием воздуха, очищенного от микроорганизмов. [c.158]

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]