|
Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина |
реферат |
Лист |
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина»
Кафедра биотехнологии
Реферативная работа
На тему:
« Непрерывное культивирование микроорганизмов »
Работа выполнена студенткой
3 Курса 12 группы
Факультета ветеринарной медицины
Сухачёвой
О.К.
«______»____________ 2017г.
Работу проверил
кандидат ветеринарных наук,
доцент Заболоцкая Т.В. ___________
«______»_____________ 2017г.
Содержание
Содержание 2
Введение 3
Классификация непрерывного культивирования микроорганизмов 4
Непрерывный процесс культивирования 5
Технология полного вытеснения 5
Технология полного смешивания 6
Биотехнологическая реализация способов непрерывного культивирования микроорганизмов 8
Хемостатный способ культивирования 8
Турбидостатный способ культивирования 10
Непрерывное культивирование в анаэробных условиях 12
Заключение 12
Библиографический список 14
Введение
Метод непрерывного культивирования микроорганизмов был разработан в 20 веке и нашел применение в ряде отраслей бродильных производств (виноделии, пивоварении, производстве спирта и др.).
Этот метод имеет существенные преимущества перед периодическим, который с древнейших времен использовался человеком в биотехнологических производствах продуктов питания.
При периодическом культивировании микроорганизмы выращивают в постоянном объеме несменяемого субстрата. Рост микробов происходит в несколько стадий. В начале культура приспосабливается к среде и готовится к быстрому развитию, затем некоторое время интенсивно развивается (фаза экспоненциального роста). Далее происходит снижение скорости роста, наступает подвижное равновесие между размножением и отмиранием (стационарная фаза), а затем процесс завершается постепенной всё увеличивающейся гибелью клеток.
При непрерывном культивировании микроорганизмы поддерживаются в экспоненциальной фазе роста, где они делятся непрерывно и однородно с максимальной скоростью. Процесс размножения протекает во времени, но независимо от него и теоретически может длиться неограниченно. Это обеспечивается непрерывной подачей питательных веществ и удалением сброженной среды с выращенными микроорганизмами. При соблюдении закономерностей непрерывного процесса создаются условия, позволяющие полностью использовать динамику роста микроорганизмов. При одноступенчатом гомогенно – непрерывном культивировании нужно соблюдать равенство скорости роста микроорганизмов и скорости разбавления питательной среды.
Непрерывное культивирование микроорганизмов проводят с помощью специальных установок, которые обеспечивают точный и длительный приток среды и постоянный объем культуры, а при гомогенном непрерывном культивировании – перемешивание.
Классификация непрерывного культивирования микроорганизмов
Культивирование продуцентов в промышленных условиях принято называть ферментацией. В зависимости от классификационного признака различают следующие типы ферментационных процессов:
Непрерывные процессы имеют значительные преимущества перед периодическими: возможность специализации аппаратуры для каждой стадии непрерывного процесса, стабилизации его во времени, улучшение качества продукции, легкость регулировки и, главное, возможность автоматизации. Этими преимуществами объясняется тенденция в биотехнологии к переходу от периодических процессов к непрерывным.
Принцип непрерывного (проточного) культивирования микробов состоит в том, что в сосуд, где размножаются микроорганизмы, непрерывно подается свежая питательная среда и одновременно втекает такой же объем культуры. Если для культивирования продуцента используется один ферментатор, то говорят о гомогенно-непрерывном процессе. Если же используется батарея, то это гетеро-непрерывный процесс, так как в каждом ферментаторе, соединенном в батарею, поддерживаются постоянные условия.
При непрерывном культивировании микроорганизмов отсутствует смена фаз развития культуры. В таких процессах скорость потока питательной среды и отвода культуральной жидкости из системы необходимо отрегулировать, чтобы концентрация клеток оставалась постоянной. В стерильных условиях непрерывный метод обеспечивает сохранение культуры в физиологически активном состоянии длительное время.