
- •Миколаївський національний аграрний університет
- •Факультет технології виробництва і переробки продукції тваринництва, сертифікації та біотехнології
- •Кафедра генетики, годівлі тварин та біотехнології
- •Загальна біотехнологія
- •Методичні рекомендації для самостійного вивчення дисципліни
- •І виконання лабораторних робіт студентами денної форми навчання спеціальності 6.051401-"Біотехнологія"
- •1. Загальні правила техніки безпеки в лабораторії на заняттях з біотехнології
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з кислотами і лугами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з легкозаймистими і горючими рідинами (лзр та гр)
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з побутовим газом, спиртівкою і сухим пальним
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з хімічної посудом
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з електрообладнанням та електроприладами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з реактивами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з біооб'єктами
- •Заходи першої допомоги при отруєннях неорганічними та органічними речовинами:
- •2. Підготовка посуду і обладнання до роботи з живими об'єктами
- •3. Техніка підготовки і методи стерилізації поживних середовищ
- •3.1. Вимоги, що надаються до поживних середовищ
- •3.2. Склад і спосіб приготування поживних середовищ
- •3.3. Характеристика компонентів поживних середовищ
- •Склад кукурудзяного екстракту
- •Хімічний склад продуктів переробки зерна
- •Склад деревної сировини
- •3.4. Стерилізація поживних середовищ
- •Способи та режими стерилізації
- •Питання для самоперевірки
- •4. Методи генетичної інженерії
- •4.1. Методи отримання генів
- •4.2. Введення гена у вектор і клонування
- •4.3. Методи трансформації клітин рослин і тварин
- •4.4. Скринінг
- •4.5. Експресія (функціонування) чужорідних генів в геномі бактерій, рослин і тварин
- •4.6. Вилучення генних продуктів у «брудній» суміші
- •Питання для самоперевірки
- •5. Методи виділення чистих культур мікроорганізмів
- •5.1. Допоміжні операції
- •5.1.1. Пересівання мікроорганізмів
- •5.1.2. Розлив агарізованих середовищ в чашки Петрі
- •5.2. Виділення чистої культури мікроорганізму
- •5.2.1. Крапельний метод
- •5.2.2. Методи поверхневого посіву на щільні середовища
- •Питання для самоперевірки
- •6. Морфологія мікроорганізмів
- •6.1. Макроморфологічні характеристики
- •6.1.1. Зростання у рідких середовищах
- •6.1.2. Зростання на щільних середовищах
- •6.2. Мікроморфологічні характеристики
- •6.2.1. Приготування препаратів живих культур
- •6.2.2. Приготування постійних (фіксованих) препаратів
- •6.2.3. Фарбування препаратів
- •6.2.4. Приготування розчинів барвників
- •6.2.5. Оцінка фізіологічного стану дріжджів за мікроморфологічними характеристикам.
- •6.2.6. Робота з оптичним мікроскопом
- •6.2.7. Вимірювання дріжджових клітин
- •Питання для самоперевірки
- •7. Біотехнологія і харчова промисловість
- •Найважливіші ферменти та галузі їх використання
- •7.1. Наявність каталази у продуктах рослинного та тваринного походження
- •Результати наявності ферменту
- •7.2. Використання мікроорганізмів у хлібопеченні
- •Питання для теоретичної підготовки
- •7.3. Мікроорганізми і виробництво молока і молочних продуктів
- •Показники якості кисломолочних продуктів
- •Класифікація молока по редуктазної пробі з використанням резазурину
- •Питання для теоретичної підготовки
- •8. Сучасні біотехнологічні методи та виробництва
- •8.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору та компонентів купажного сиропу
- •8.1.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору
- •Приклади
- •8.1.2. Розрахунок компонентів купажного сиропу
- •Приклади
- •Індивідуальні завдання до практичних занять
- •8.2. Полісахариди. Крохмаль та клітковина
- •8.2.1. Крохмаль.
- •8.2.2. Клітковина
- •Хід роботи
- •Хід роботи
- •Питання для самоперевірки
- •9. Застосування іммобілізованих ферментів і клітин в біотехнології
- •9.1. Іммобілізація клітин Рseudomonas fluorescens в гелі альгінат кальцію
- •Питання для теоретичної підготовки
- •10. Клітинна інженерія рослин
- •10.1. Метод вегетативного клонування рослин (клонального мікророзмноження)
- •10.2. Культивування калюсних тканин
- •10.3. Приготування поживних середовищ для культивування ізольованих клітин і тканин рослин
- •10.4. Приготування поживного середовища Мурасіге-Скуга (м-с)
- •Склад поживних середовищ, що використовують
- •Питання для самоперевірки
- •10.5. Отримання і культивування калюсної тканини з коренеплодів моркви
- •Питання для самоперевірки
- •11. Екологічна біотехнологія
- •11.1 Очищення стічних вод
- •11.2. Біохімічні методи очищення стічних вод
- •11.3. Розрахунок можливості сумісного очищення виробничих та
- •11.4. Розрахунок витрати стічних вод в аеротенках
- •Питання для самоперевірки
- •12. Сільськогосподарська біотехнологія
- •Питання для самоперевірки
- •Перелік навчальної літератури
- •Додаток Відповіді на завдання
- •Методичні рекомендації
- •54029, М.Миколаїв, вул. Паризької комуни, 9
Хімічний склад продуктів переробки зерна
Показники |
Крупа |
||
Рис подрібнений |
Гречана січка |
Пшоно ІІ сорт |
|
Сума моносахаридів |
2,1 |
0,47 |
0,54 |
Сахароза |
0,39 |
0,69 |
1,13 |
Мальтоза |
0,17 |
0,17 |
- |
Геміцелюлоза |
- |
- |
3,9 |
Крохмаль |
70,7 |
60,7 |
64,8 |
Клітковина |
0,4 |
1,1 |
0,7 |
Білок |
7,0 |
12,6 |
11,5 |
Ліпіди |
1,0 |
1,96 |
1,62 |
Зола |
0,7 |
1,3 |
1,1 |
Солод – продукт штучного пророщування зерен злаків, що містить фермент. Солод випускають у вигляді цілих зерен і у вигляді порошку (розмелені зерна), ферментований – з низькою активністю ферментів, і неферментований – з високою активністю. Останній використовується у виробництві для оцукрювання крохмальвмістної сировини, так як містить в активному стані амілолітичні ферменти. Відповідно до державного стандарту масова частка вологи у солоді не повинна перевищувати 10%.
Деревна тирса є відходами лісового господарства. У табл. 3. наведено основний склад деревної сировини.
Таблиця 3
Склад деревної сировини
-
Показники
Породи дерев
листвяні
хвойні
Целюлоза, %
28-48
40-48
Геміцелюлоза, %
22-35
20-25
Лігнін, %
20-25
28-31
Органічні кислоти, %
10-12
4-5
Для вирощування мікроорганізмів використовують гідролізати деревних відходів.
3.4. Стерилізація поживних середовищ
При приготуванні поживних середовищ необхідно враховувати можливість їх інфікування сторонніми мікроорганізмами. Джерелом інфекції можуть бути навколишнє повітря, вода, компоненти поживного середовища, забруднена посуд та обладнання. Тому вживають заходів для знищення живих мікроорганізмів і запобігання їх попадання під час зберігання та проведення досліджень у поживне середовище. Обробка, при якій досягається повне звільнення від живих мікроорганізмів, у тому числі і від їх спорових форм, називається стерилізацією.
Поживні середовища знезаражують з використанням різних методів. Найбільш поширені термічні методи, при яких поживні середовища нагріваються і витримуються при певній температурі протягом часу, достатнього для стерилізації. Зазвичай поживні середовища стерилізують обробкою насиченою водяною парою під тиском в автоклавах – судинах, призначених для роботи під тиском. Поживні середовища перед стерилізацією парою під тиском (автоклавуванням) розливають у чистий посуд не більше ніж на половину її місткості і закривають ватно-марлевими пробками і паперовими ковпачками. Ємності з поживним середовищем поміщають в автоклав, в який подається водяна пара. Після видалення з автоклава повітря і заповнення його парою закривають паровий клапан і контролюють температуру і тиск в автоклаві. Тривалість обробки залежить від температури і об'єму стерилізується середовища.
Невеликі об'єми рідини (приблизно до 3000 см3) можна простерилізувати при 115...117°С (0,7 МПа) протягом 30 хв., для стерилізації великих обсягів потрібна більш тривала обробка.
Деякі компоненти поживного середовища можуть не витримати тривалу обробку при підвищених температурах (понад 100°С), тому доводиться знижувати температуру стерилізації. Однак при температурах 100°С і нижче багато спорових форм мікроорганізмів залишаються життєздатними і для їх знищення використовують дробову стерилізацію. Сутність дробової стерилізації полягає в тому, що матеріал, який стерилізується, нагрівають і витримують за певної температури протягом часу, достатнього для знищення вегетативних клітин, потім охолоджують і витримують при 18...37°С. Спорові форми при цій температурі проростають і перетворюються у вегетативні, які при повторних прогрівах загинуть. Дробову стерилізацію при 100°С проводять текучою парою, використовуючи автоклав з відкритим паровипускним клапаном. Дробова стерилізація при 60... 80°С називається тиндалізація (табл. 4).
Недоліком дробової стерилізації є можливість утворення спорових форм вегетативними клітинами, які утворились з спор, що проросли. Слід зазначити, що цей недолік можна використовувати для виділення спороутворюючих чистих культур в методі званому пастеризацією. Одноразовий нагрів при 60...80°С вбиває бесспорові мікроорганізми. Пастеризацію проводять при 60...75°С протягом 15...30 хв. або при 80°С – 10...15 хв. Іноді нагрівають до 90°С і відразу ж охолоджують. Пастеризацію широко застосовують в промисловості при переробці харчових продуктів.
Для стерилізації поживного середовища, що містить термолабільні компоненти, можна використовувати "холодну" стерилізацію ультрафільтрацією. При стерилізації ультрафільтрацією рідка середа продавлюється (0,1...1,0 МПа) через мембранний фільтр, що затримує мікроорганізми і спори. Мембранні фільтри являють собою пористі матеріали – мембрани з розмірами пор 0,01…0,1 мкм. Стерилізують їх у дистильованій воді автоклавуванням або тривалим кип'ятінням.
Смуги кладуть на стіл і загинають всередину бокові сторони або всі чотири краї так, щоб вийшла рівна стрічка шириною близько 4...5 см (в довжину пробки). Із стрічки скачують валик необхідного діаметра і відривають залишок стрічки. Правильно виготовлена пробка повинна легко входити в пробірку (колбу і т.п.), щільно прилягати до її стінок, не порушуючи газообміну між вмістом пробірки і зовнішнім середовищем. Форма пробки не повинна змінюватися після витягу з посудини. Ватні пробки обтягують марлею, така ватно-марлева пробка більш зручна і має більш тривалий термін використання. Пробки готують і підбирають до судин завчасно до розливу поживного середовища і стерилізації.
Таблиця 4