7. Поняття поживного середовища. Принципи створення поживних середовищ, вимоги до компонентів.

Один з основних факторів що забезпечує швидкий ріст продукту та максимального синтезу є поживне середовище. Невід’ємною частиною ПС є вода. Використовують воду з водопроводу, чи артезіанських скважин, відкритих водойм після відповідної обробки.

Принципи створення поживного середовища:

Основною вимогою до поживного середовища є його повноцінність для росту біологічного об’єкту та забезпечення синтезу цільового продукту.

Вимоги до компонентів поживного середовища:

1. забезпечення синтезу основних 4 біополімерів клітини (білки, нуклеїнові кислоти, поліцукри, ліпіди). Компоненти повинні бути збалансовані, щоб синтез йшов в потрібну сторону, компоненти не повинні змінювати своїх властивостей після стерилізації, кожний компонент повинен витримувати мінімально важливі методи стерилізації;

2. не сприяння надлишковому утворенню сторонніх метаболітів (спочатку аналізують на яких середовищах росте культура, а потім визначають той варіант, при якому ми отримаємо максимальну кількість продукту і мінімальну кількість сторонніх метаболітів);

3. економічність.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8. Сировинна база біотехнологічної промисловості. Основні джерела вуглецю, азоту, фосфору, сірки. Макро- та мікроелементи.

Сировина, яка використовується в поживних середовищах в біотехнології:

Мікробні клітини: склад самої клітини є базовим для створення поживного середовища. Основний вміст клітини – вуглець ~45-50 %, азот ~5-12 %, кисень ~30 %, окис фосфатів ~5 %, окис калію ~3 % та вода. Перелічені компоненти є макрокомпонентами, в склад клітини входять також мікрокомпоненти – сульфати, оксид калію, оксиди магнію, кальцію, заліза, сіліцію (0,1-1 %). Вуглецеве живлення полягає в надходженні вуглекислого газу для автотрофних організмів і органічних сполук для гетеротрофних. Найбільш доступними органічними сполуками є (цукри, гліцерин, органічні кислоти). Вони мають високу поживну цінність. Деякі види мікроорганізмів в якості джерел вуглецю використовують ліпіди.

Джерела вуглецю: 1. сировина визначеного складу (чітка хімічна формула – глюкоза, сахароза, лактоза(молочний цукор), гідрол (темний густий сироп, 50 % цукрі глюкоза, відход від переробки цукровмісних речовин), крохмаль (картопляний, кукурудзяний), органічні кислоти, спирти (етиловий), газоподібні речовини та різні вуглеводні (речовини, які знаходяться при переробці в різних фракціях нафти)); 2. сировина не визначеного складу (зміна кількості вуглецю в різних партіях – відходи інших галузей промисловості: харчова, мікробіологічна, хімічна, с/г. Наприклад, меласа – нестандартний побічний продукт цукрової промисловості, що утворюється після відділення кристалів цукру. В складі до 50 % цукрі, азот ~2 %, амінокислоти, вітаміни; меласна барда – відход у спиртовому виробництві, склад: вуглець 5-10 % в різних формах, 5-10 % органічний азот, вітаміни, мікроелементи; ацетонобутилова барда – відход у виробництві органічних розчинників

Джерела азоту: 1. Гостована сировина (чітко визначена форма і кількість азоту – карбамід (сечовина) – 50 %; сульфат амонію - ~20 % азоту, у слідових кількостях сірчана кислота (до 1 %); діафоній фосфат – джерело азоту і фосфору; аміачна вода – один із відходів хімічної промисловості, розбавлений розчин аміаку - ~20 % азоту, 2. Негостована сировина (кукурудзяний екстракт – густа коричнева рідина, до 10 % азоту, вільні амінокислоти, джерело вітамінів; соєве борошно – 25 % вуглеводів, до складу яких входить азот і вуглець).

Джерела фосфору: сполуки протоплазми – фосфоліпіди, коферменти. Як джерело фосфору використовують одно- і двозаміщені солі фосфорної кислоти Na, K, амонію, ортофосфорна кислота. Також в середовище вносять різні варіанти солей – NaCl, KCl, MgSO₄, FeSO₄, Fe₂O₃ та інші.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------