Экспериментальная часть

1. Провести короткое (до 12 часов) культивирование дрожжей р. Candida (Erwinia) на питательной среде (ПС) с различными начальными концентрациями углеродного субстрата (этанола): 0,1 %; 0,3 %; 0,5 %. Внесение остальных компонентов питательной среды проводить согласно указаниям в лабораторной работе 2.

Условия периодического культивирования с использованием перемешивающего устройства («качалки»): t = 36 ^oС, n = 220 об/мин.

По окончании лаг-фазы в начале экспоненциальной фазы роста (обычно через 1,5 часа для данных условий культивирования) добавить в среду ингибитор – 1 % раствор CuSO₄×5Н₂О. Провести 12 часовые контрольные (без ингибитора) и опытные (с ингибитором) ферментации.

Схема ферментации представлена ниже:

а) без ингибитора (контроль):

ПС (V = 200 мл) + 0,2 мл + 0,2 мл + этанол + 20 мл →

раствор раствор 2 мл посевной

микро- витаминов S=0,1 % материал

элементов S=0,3 %

S=0,5 %

внести в 9 качалочных колб по 20 мл в каждую колбу;

б) с ингибитором (опыт):аналогично а) + 0,5 мл 1% раствора CuSO₄×5Н₂О:

ПС(V = 200 мл) + 0,2 мл + 0,2 мл + этанол + 20 мл + 0,5 мл →

раствор раствор 2 мл посевной раствор

микро- витаминов S=0,1 % материал CuSO₄×5Н₂О

элементов S=0,3 %

S=0,5 %

внести в 9 качалочных колб по 20 мл в каждую колбу.

2. Для анализа роста биомассы определить оптическую плотность (D) образцов дрожжевых суспензий в контрольной и опытной ферментациях. Полученные экспериментальные данные позволяют построить кривые роста дрожжевой культуры D = f(τ) и определить из них логарифмическую фазу роста.

Расчетно-аналитическая часть

1. Построить кривые роста периодической культуры D = f(τ) и определить из них логарифмическую фазу роста.

2. Определить значения удельной скорости роста  для логарифмической фазы роста (пользуясь тремя значениями для контрольных ферментаций и тремя – для опытных при трех различных концентраций субстрата).

3. Результаты свести в таблицу 3.1. (Значения концентрации субстрата (этанола) для построения зависимостей Лайнуивера-Берка следует представить в г/л с учетом плотности этанола 0,8 г/см³ при температуре 20 ^оС).

Таблица 3.1 – Экспериментальные данные и расчетные показатели серии ферментаций в методе острых опытов

№ пробы	τ, час.	Значения D*		Значения µ, час -1 для логарифмической фазы роста		S, г/л	1/S	1/µ
		без ингибитора	с ингибитором	без ингибитора	с ингибитором
Результаты ферментаций с начальной концентрацией этанола 0,1 %
1	0
2	3
3	6
4	9
5	12
Результаты ферментаций с начальной концентрацией этанола 0,3 %
1	0
2	3
3	6
4	9
5	12
Результаты ферментаций с начальной концентрацией этанола 0,5 %
1	0
2	3
3	6
4	9
5	12

* Значения D для 3,4 и 5 проб (6,9 и 12 часов ферментации соответственно) следует указывать с учетом разбавления проб в 10 раз (т.е. экспериментально измеренные значения следует умножить на 10)

4. Построить зависимости Лайнуивера-Берка (1/µ = f (1/S)) и графически определить тип ингибирования.

При построении графика экспериментальные значения аппроксимировать линейным многочленом (например, построить линейный тренд к точечному графику в MS Excel и показать уравнение тренда на графике-диаграмме).

1/µ 1/µ

1/µ_max 1/µ_max

1/µ_max

K K 1/S K 1/S

конкурентное неконкурентное

ингибирование ингибирование

1/µ

1/µ_max

K K 1/S

смешанное

ингибирование

5. Графически либо пользуясь уравнением тренда, определить параметры уравнения Моно – µ_max и K . Записать уравнения Моно с найденными значениями параметров для описания роста дрожжевой культуры в присутствии и в отсутствии ингибитора.