- •Тема 1. Асептика в биотехнологических процессах.
- •Элементы асептики в биотехнологии
- •Экспериментальная часть
- •Расчетная часть
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Тема 2. Метаболизм углеродсодержащего субстрата. Периодическое культивирование дрожжей на различных углеродных субстратах
- •Биохимические особенности роста микроорганизмов на углеродных субстратах
- •Стехиометрия процессов культивирования микроорганизмов
- •Формула биомассы микроорганизмов. Молекулярный вес биомассы (биомоль)
- •Экспериментальная часть
- •Подготовка посевного материала
- •Приготовление питательных сред
- •Построение калибровочного графика
- •Условия культивирования
- •Методы аналитических исследований
- •Расчетная часть
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Тема 3. Ингибирование роста микроорганизмов в условиях периодического культивирования
- •Описание кинетики ферментативных реакций
- •Описание кинетики микробного роста
- •Экспериментальная часть
- •Расчетная часть
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Примерные темы самостоятельных работ к семинарским занятиям
Экспериментальная часть
1. Подготовить посевной материал.
2. Приготовить питательные среды с различными источниками углерода.
3. Осуществить процесс культивирования дрожжей. Предварительно построить калибровочный график зависимости оптической плотности D от концентрации биомассы дрожжей X (г/л).
4. Выполнить аналитические исследования: определить содержание биомассы в культуральной жидкости, количества белка в биомассе, содержание остаточного субстрата. С целью выявления запасного вещества – гликогена приготовить препарат дрожжевой суспензии «раздавленная капля» и микроскопировать его с объективом 40×.
Подготовка посевного материала
Дрожжи стерильно пересевают с музейного косяка на свежий косяк сусло-агара. Затем пересеянные косяки помещают в термостат при температуре 36о С и выдерживают их там в течение 24 часов. Выращенную культуру дрожжей смывают с косяка в стерильных условиях стерильным физиологическим раствором из расчета 5 мл физраствора на 1 косяк. Полученную суспензию дрожжей стерильно переносят в начальные колбы со стерильной питательной средой, куда вносят 2 мл суспензии дрожжей.
Приготовление питательных сред
Для культивирования дрожжей р. Candida или р. Saccharomyces в данной работе используются синтетические питательные среды, различающиеся источником углерода. Для приготовления трех питательных сред готовятся растворы:
- глюкозы (раствор 20 г/л). Раствор глюкозы стерилизуют в автоклаве 0,5 часа под давлением 0,5 атм;
- этанола (1 % об.);
- глюкозо-спиртовой смеси (готовится из индивидуальных растворов в соотношении 1:1).
Кроме источника углерода для приготовления питательных сред используются следующие источники минерального питания:
1) для культивирования дрожжей р. Candida:
NH4H2PO4 – 10 г/л, MgSO4 – 0,7 г/л, Na2HPO4∙12Н2О – 0,7 г/л,
КН2РО4 – 6,8 г/л;
2) для культивирования дрожжей р. Saccharomyces:
(NH4)2SO4 – 5-10 г, СаCl2 · 4 H2O – 1 г, MgSO4 · 7 H2O – 7-10 г,
NaCl – 5-10 г, KH2PO4 – 30-40 г, K2HPO4 – 1 г.
Приготовленную минеральную среду стерилизуют в автоклаве 1 час под давлением 1 атм.
Раствор микроэлементов готовят и стерилизуют отдельно. В 100 мл дистиллированной воды растворяют 1,25 г FeSO4, 1,25 г MnSO4, 1,25 г ZnSO4, 0,63 г NaCl и добавляют 1 мл концентрированной серной кислоты. Приготовленный раствор стерилизуют при 1 атм 0,5 часа и стерильно вносят в колбу с ранее приготовленной минеральной средой из расчета 1 мл на 1 л минеральной среды.
Далее раствор стерильно разливают по 20 мл в качалочные колбы объемом 100 мл и закрывают ватно-марлевыми пробками.
В колбы с раствором стерильно добавляют 1 % об. дрожжевого автолизата в качестве фактора роста (источника витаминов, аминокислот, ферментов и т.п.), а также приготовленные ранее растворы, содержащие источники углерода (внимание: этанол вносится в колбы вдали от пламени !).
Затем в качалочные колбы с питательной средой вносят инокулят из расчета 1 мл приготовленной суспензии дрожжевых клеток на 20 мл питательной среды.