4.Автолизат дрожжей (15 баллов).

1.Ценные компоненты биомассы дрожжей — аминокислоты белков, витамины, основания нуклеиновых кислот и др. — могут быть использованы для приготовления натуральных и полусинтетнческих сред, применяемых как в лабораториях, так и для нужд промышленного микробиологического синтеза. Однако большинство ценных компонентов клетки находится в виде различных белковых комплексов, поэтому добавление к среде нативных дрожжей не дает эффекта. Гидролиз белков можно провести ферментативно или используя кислоты и щелочи. При щелочном гидролизе белков возможно разрушение некоторых аминокислот или их изомеризация в D-формы, которые в биологических системах используются не полностью. Надо отметить, что в щелочной среде инактивируются некоторые витамины. При кислотном гидролизе белков разрушаются незаменимая аминокислота — триптофан и некоторые витамины группы В. Гидролиз белков можно осуществить, используя препараты протеолитических ферментов. Кроме того, в. самих клетках дрожжей есть активные протеолитические ферменты, которые при определенных условиях в среде могут разрушать клеточные белки (автолиз).

Для приготовления дрожжевого автолизата сначала получают дрожжевую пасту влажностью 65—76%. В реакторе из дрожжевой пасты и воды (50°С) в соотношении 1:1 готовят суспензию, которую выдерживают 1—2 сут при температуре 45°С. В это время идет автолиз клеток. Активировать процесс автолиза можно добавлением фосфатов, заменяя воду вытяжкой суперфосфата или добавляя к суспензии дрожжей в воде 2,5% хлорида натрия (по сухой массе дрожжей).

Полученную жидкую массу подкисляют, добавляя на каждые 100 л автолизата 0,25 л концентрированной серной кислоты, которую предварительно разбавляют в 4 раза. После этого автолизат кипятят 15—20 мин. После охлаждения он готов к употреблению. Кроме белкового гидролиза в дрожжевом автолизате могут идти и другие побочные процессы — декарбоксилирование кетокислот, образование аминокислот нз кетокислот, спиртовое брожение и Др. После автолиза 10—12% (по сухой массе) суспензии дрожжей в течение 24 ч при 45°С в жидкой фракции автолизата содержится»до 5% сухих веществ. Из общего количества азота фильтрата 50% приходится на аминный азот аминокислот тирозина, триптофана, метионина, цистеина, аргинина, гистидина и др. Кроме того, в фильтрат переходят витамины группы В —тиамин, витамин РР и др. Добавки жидкого автолизата к питательным средам определяются экспериментально. Выпаривая в вакууме и затем лиофилизируя или высушивая в распылительной сушилке жидкий дрожжевой автолизат, можно получить сухой препарат, который удобно хранить.

2.Особо обработанный автолизат можно использовать в медицине при парентеральном питании как источник аминокислот и витаминов.

№ 19 ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ

1. Выполните тестовые задания (30 баллов)

1 Большинство гетеротрофных микроорганизмов хорошо развивается на среде…. B) с дрожжевым экстрактом или автолизатом.

2 Для выращивания дрожжей, бактерий и плесневых грибов широко используют среды с… A) солодовым или пивным суслом .

3 Если на клетки микроорганизмов воздействуют слишком высокие концентрации веществ в растворе, может произойти… A) плазмолиз.

4 Для анаэробных микроорганизмов наименьшее и наивысшее значение рН равно. B) 0-12.

5 Какие микроорганизмы желательно использовать для биосинтетических процессов? A) термофильные.

6 Дезинфекция — уничтожение патогенной микрофлоры с помощью… C) химических веществ.

7 В культуральной жидкости, полученной после ферментации, суспендированы E) микробная биомасса, остатки питательной среды и экстрацеллюлярные метаболиты.

8 Методами химической технологии из культуральной жидкости получают… E) биомассу или нужное вещество — спирт, кислоту, аминокислоту антибиотики и пр.

9 При использовании метода поверхностных культур, на каких средах выращивают микроорганизмы? E) твердых средах или на жидких средах, залитых тонким слоем (2—20 см) в специальные кюветы.

10 Какой объем питательной среды при периодическом процессе культивирования загружают в аппарат? A) весь объем.

11 За время культивирования изменяется…. A) состав питательной среды.

12 Какие методы используют для выращивания аэробных микроорганизмов? E) глубинный и поверхностный

13 В микробиологическом синтезе большое значение имеет…. A) реакция рН среды.

14 Источниками азота в питательной среде могут быть…. E) белки, пептиды, аминокислоты, соли аммония или аммиака, нитраты, а также атмосферный азот.

15 Какое количество азота в питательной среде остается неиспользованным? A) 5%.

16 Какое количество нуклеиновых кислот (РНК и ДНК) содержит микробная биомасса? A) 5-30%

17 Какие микроорганизмы синтезируют витамин В 12. A) бактерии (пропионовые, метанобразующие).

18 Какие микроорганизмы содержат каратиноиды? D) дрожжи.

19 Какие полисахариды придают прочность клеточной стенке дрожжей? C) глюкан.

20 Какое количество липидов по сухой массе могут накопить дрожжи (Rhodotorula gracilis, Endomyces vernalis, Torulopsis lipofera)? A) до 50%.

21 Какие углеводы могут быть источниками углерода в питательной среде для гетеротрофных микроорганизмов? B) кислоты.

22 Какое количество азота в питательной среде остается неиспользованным? A) до 5%.

23 В качестве источника фосфора в питательной среде обычно используют? B) фосфаты.

24Готовя синтетические среды, необходимо обеспечить полноценный комплекс каких веществ? E) минеральных веществ.

25 Какое количество биомассы образует одна клетка в течении суток? A) около 1кг.

26 Какое количество биомассы дрожжевых клеток в пересчете на сухое вещество можно получить при выращивании кормовых дрожжей в 1 м3 питательной среды за 1 ч? A) около 3кг.

27 Способность, каких культур используют для микробиологического получения аминокислот? A) культуры ауксотрофных мутантов.

28 Какое сырье используют для культивирования микроорганизмов? D) дешевое и недефицитное сырье, а также отходы промышленности.

29 Для получения каких молочных продуктов используют микробиологический синтез? D) сметаны, творога и сыра.

30 Микробиологическая трансформация – это… ? A) превращение молекул органических веществ с помощью микроорганизмов.