- •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
11.2. Біохімічні методи очищення стічних вод
Біохімічний метод застосовують для очищення господарсько-побутових і промислових стічних вод від багатьох розчинених органічних і деяких неорганічних речовин (фенолу, сірководню, сульфідів, аміаку, нітритів і нітратів). Процес очищення заснований на здатності мікроорганізмів використовувати ці речовини для свого харчування в процесі життєдіяльності - органічні речовини для мікроорганізмів є джерелом вуглецю й інших елементів.
Основні показники якості стічних вод. Стічні води, що направляються на біохімічне очищення, характеризуються величиною БПК і ХПК. БПК – це біохімічна потреба в кисні, чи кмулькість кисню, використаного при біохімічних процесах окислювання органічних речовин (не включаючи процеси нітрифікації) за визначений проміжок часу (2, 5, 8, 10, 20 доби), у мг О2 на 1 мг речовини. Наприклад: БПК5 - біохімічна потреба в кисні за 5 діб. БПКповн – повна біохімічна потреба в кисні до початку процесів нітрифікації. ХПК – хімічна потреба в кисні, тобто кількість кисню, еквівалентна кількості окислювача, що витрачається, необхідного для окислювання усіх відновлювачів, що містяться у воді. ХПК також виражають у мг О2 на 1 мг речовини.
Контактуючи з органічними речовинами, мікроорганізми частково руйнують їх, перетворюючи у воду, диоксид вуглецю, нітрит- і сульфат-іони й ін. Інша частина речовини йде на утворення біомаси. Руйнування органічних речовин називають біохімічним окислюванням. Певні органічні речовини здатні легко окислюватися, деякі окислюються дуже повільно, або зовсім не окислюються .
Для визначення можливості подачі промислових стічних вод на біохімічні очисні спорудження встановлюють максимальні концентрації токсичних речовин, що не впливають на процеси біохімічного окислювання (МКб) і на роботу очисних споруджень (МКб.ос.). При відсутності таких даних можливість біохімічного окислювання встановлюють по відношенню БПКповн. і ХПК.
При відношенні (БПК/ХПК) 100÷50% речовини піддаються біохімічному окислюванню. При цьому необхідно, щоб стічні води не містили отруйних речовин і домішок солей важких металів.
Для неорганічних речовин, що практично не піддаються окислюванню, також встановлюють максимальні концентрації. Якщо такі концентрації перевищені, воду не можна піддавати біохімічному очищенню. Наприклад, MKб у мг/л для: міді - 0,5; ртуті - 0,02; свинцю - 0,1; хлору - 0,3; бору - 0,05; сірководню - 1; хлориду заліза - 5.
Відомі аеробні й анаеробні методи біохімічного очищення стічних вод.
Аеробний метод заснований на використанні аеробних груп організмів, для життєдіяльності яких необхідний постійний приплив кисню і температура 20…40°С. При зміні кисневого і температурного режиму склад і число мікроорганізмів міняються. При аеробному очищенні мікроорганізми культивуються в активному мулі чи в біоплівці. Анаеробні методи очищення протікають без доступу кисню; їх використовують, головним чином, для знешкодження осадів.