МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ «БИОТЕХНОЛОГИЯ
Работа 1.3. Фазы роста микробиологических культур и расчет кинетических параметров
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
Фаза замедления роста может быть очень разнообразной и самой
сложной. Она может полностью отсутствовать на простых синтетических
средах, когда рост сразу останавливается из-за отсутствия одного элемента
питания, в особенности – источника углерода и энергии. Рост клеток пре-
кращается, и наступает стационарная фаза, в данном случае – фаза голода-
ния по использованному элементу питания. На сложных средах, содержа-
щих несколько источников углерода, может происходить поочередная их
утилизация и постепенное замедление роста. При избытке питания рост
замедляется из-за накопления продуктов метаболизма. Токсичные продук-
ты метаболизма у микроорганизмов весьма разнообразны. Возможно одно-
временное отравление и голодание. В соответствии с этим и стационарная
фаза может содержать самые разнокачественные клетки: живые, но голо-
дающие, живые, но ингибированные, отмирающие по причине голодания или
отравления. Стационарная фаза не характеризует культуру, так как в этот
период состояние клеток может быть самым разнообразным. Только экс-
поненциальная фаза до некоторой степени характеризует свойства культуры.
Таким образом, клетки периодической культуры претерпевают значи-
тельные изменения всех свойств по всему периоду роста, обусловленные
непрерывными изменениями окружающей среда и быстрой реакцией на них
клеток. Тем не менее периодические методы культивирования микроорга-
низмов широко используются в настоящее время в промышленной биотех-
нологии и исследовательской практике. Техника периодической культуры
позволяет получить исходные данные, и расходные коэффициенты, и кине-
тические характеристики культуры, необходимые для перехода к проточным
системам и масштабированию процесса.
М
М
а
а
т
т
е
е
р
р
и
и
а
а
л
л
ы
ы
и
и
о
о
б
б
о
о
р
р
у
у
д
д
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
:
:
1. Музейная культура штамма R. eutrophus B-5786;
2. Стерильный раствор базового фосфатного буфера для среды;
3. Маточные стерильные растворы микроэлементов, железа лимонно-
кислого, сульфата магния и хлористого аммония;
4. Шпатели, спиртовка, мерная посуда, пипетки, колбы для выращи-
вания бактерий, резиновые пробки с микробиологическими фильтрами;
5. Термостатируемая качалка.
Х
Х
о
о
д
д
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
ы
ы
:
:
1. Приготовить питательную среду для выращивания бактерий:
– в микробиологическом боксе к 0,5 л основной среды (фосфатный
буфер) в стерильных условиях над спиртовкой добавить 2,5 мл стандартного
раствора железа, 1,5 мл раствора микроэлементов, 2 мл раствора сульфата
магния и требуемый объем раствора хлорида аммония (в 1 мл которого со-
держится 100 мг соли); углеродный субстрат ( из расчета 10 г/л фруктозы);
– инокулят разлить в 10 ферментационных колб по 100 мл (10 колб для
периодической культуры), используя стерильную мерную посуду;