Санкт-Петербургская Государственная химико-фармацевтическая академия
Лабораторная работа № 2 Культивирование продуцента антибиотика в поверхностной и глубинной культуре
Отчет подготовлен бригадой «Diefantastischen fünf»
А именно:
Полюга В. – Лидер
Иванова П. – Laboratory team
Куценко А. - Laboratory team
Столярская Д. – Literature team
Мамонтова А. –Designer
Преподаватель: Булдакова Т.В.
СПб-2013
К чему следует стремиться во время выполнения работы:
Ознакомиться с основными сведениями о процессе глубинной ферментации микроорганизмов и факторами, влияющими на этот процесс.
Провести в стерильных условиях посев микроорганизма – продуцента в питательную среду.
Осуществить процесс глубинной ферментации на качалке.
4. Провести анализ содержания редуцирующих сахаров в исходной жидкой питательной среде и в культуральной жидкости после окончания процесса ферментации.
5. Оформить результаты.
Теоретический материал
Для человека микроорганизмы являются огромным источником различных полезных веществ. Среди них:
Антибиотики – вещества биологического происхождения, синтезируемые микроорганизмами и подавляющие рост бактерий и других микробов, а также вирусов и клеток.
Ферменты – биологические катализаторы белковой природы, образуемые живой клеткой и обладающие способностью активировать различные биохимические реакции.
Аминокислоты, витамины.
Для выращивания микроорганизмов продуцентов антибиотиков применяют два способа культивирования
Поверхностный – микроорганизмы культивируют на поверхности плотных (агаризованные среды и сыпучие субстраты) или жидких питательных сред.
Глубинный – происходит во всем объеме жидкой питательной среды в аппарате – ферментаторе или в колбах на специальных качалках.
Основные условия процесса ферментации
стерильность процесса ферментации
поддерживание необходимой температуры
соблюдение оптимального значения pН среды и культуральной жидкости
обеспечение культуры достаточным количеством кислорода
отсутствие вспенивания
Для проведения глубинной ферментации используют периодический и непериодический способ. При первом способе в ферментатор загружают сразу весь объем питательной среды и вносят посевной материал. Выращивание микроорганизмов проводят в оптимальных условиях в течение определенного времени, после чего процесс останавливают, сливают содержимое ферментатора и выделяют целевой продукт.
Непериодический способ осуществляется так: питательная среда непрерывно подается в ферментатор , в котором создают оптимальные условия для роста микроорганизмов, а из ферментатора также непрерывно вытекает культуральная жидкость, содержащая остатки питательной среды и клетки микроорганизма.
Третий способ – полупериодический
1.Анализ качества приготовленной жидкой питательной среды.
1.1.Количественное определение редуцирующих сахаров
Количественной определение сахаров основано на их способности к реакциям восстановления. При этом могут быть определены только редуцирующие сахара, обладающие свободной альдегидной и кетонной группой. Дисахариды определяются гидролизом минеральными кислотами.
Для определения общего содержания глюкозы в исходной питательной среде , необходимо провести гидролиз крахмала, содержащегося в кукурузной муке. При кислотном гидролизе крахмал распадается с образованием D-глюкозы. Количественные метод основан на способности глюкозы в щелочной среде проявлять кето-енольную таутомерию
Образующиеся енолы под действием водного раствора хлористого 2,3,5-трифенилтетразолия (ТТХ) легко присоединяют галогены.
Растворимый бесцветный ион 2,3,5-трифенилтетразолия восстанавливается до нерастворимого трифенилформазана, которой окрашивается в вишнево-красный цвет при растворении в органическом растворители (в данном случае – в изопропиловом спирте) Интенсивность образовавшейся окраски определяют на фотоэлектроколориметре при длине волны 490 им.
Значит, для того чтобы определить количество сахаров в исходной питательной среде мы проводим щелочной гидролиз крахмала, содержащийся в кукурузной муке. По графику, зная оптическую плотность, находим содержание глюкозы в пробе.