Билет №14

6. Для многих микроорганизмов наилучшим субстратом, который поддерживает наиболее высокую скорость их роста является глюкоза, в клетке имеются специальные механизмы, направленные на первоочередное её усвоение. Для получения антибиотиков нужно знать зависимость скорости роста биомассы и накопления целевого продукта от концентрации субстрата в культуральной жидкости. Например, при биосинтезе тетрациклина с добавлением глюкозы происходит повышение количества антибиотика к концу ферментации в 5 - 7 раз по сравнению с нерегулируемым процессом при уменьшении продолжительности ферментации в 2 - 2.5 раза.

Глюкоза может влиять на утилизацию других субстратов, вызывая у микроорганизмов катаболитную репрессию. Она заключается в том. что глюкоза вызывает более или менее сильную, но постоянную репрессию катаболитических ферментов. Механизм катаболитной репрессии заключается в том. что глюкоза как- быстро ассимилируемый субстрата снижает внутриклеточную концентрацию циклического 3. 5 -аденозинмонофосфата (ц-АМФ) и вызывает накопление её в среде роста. Так. например, при процессе биосинтеза пенициллина на глюкозной среде очень малое накопление антибиотика при единовременной загрузке большого количества глюкозы вследствие эффекта катаболитной репрессии.

Дли -получений максимального количества целевого продукта¹'несводимо в процессе ферментации непрерывное добавление глюкозы. Гак как степень интенсификации биосинтеза антибиотиков зависит от того, насколько близок к оптимальному выбранный режим дозирования субстрата.

Билет 15

2. Сравнительная характеристика каллусных и суспензионных культур растений.

Для накопления промышленного сырья путем выращивания клеток и тканей растений используют каллусные и суспензионные культуры, последние получают из каллусных.

Выход продуктов вторичного метаболизма выше в каллусных культурах.

Управление процессом культивирования легче осуществляется при работе с суспензионными кул ьту рами.

Отличие иммобилизованных клеток каллусной культуры от суспензионных культур:

Многократное использование биомассы: Четкое отделение биомассы от продуктов метаболизма; Увеличение продолжительности культивирования на стадии продуцировании:

Получение большого количества вторичных метаболитов.

Особенностью культивирования каллусных культур растений является соблюдение строгой стерильности. Богатая питательная среда является прекрасным субстратом для развития в ней микроорганизмов, а изолированные от растения фрагменты (экспланты), которые помещают на питательную среду, легко поражаются микроорганизмами. Поэтому надо стерилизовать как эксплант. так и питательную среду.

Все манипуляции с изолированными тканями (введение в культуру, пересадка на свежую питательную среду) проводят в асептическом помещении (ламинар- боксе) стерильными инструментами.

Влажность в культуральной комнате должна состявлять 60-70%. Оптимальная температура для большинства культивируемых тканей 25-26°С. Для того чтобы не произошло старение, утраты способности к делению и отмирания каллусных клеток, первичный каллус, возникший на эксплантах, через 4-6 недель переносят на свежую питательную среду. Эту операцию называют пассивированием. При регулярном пассивировании способность к делению может поддерживаться в течение десятков лет.

Суспензию клеток можно получить из каллуса, поместив его в жидкую питательную среду с автоматическим перемешиванием. Для получения 100 мл клеточной суспензии необходимо -Зч. свежей каллусной ткани.

Необходимым условием культивирования клеточных суспензий является постоянное перемешивание или встряхивания среды. Если клеточная суспензия находится в неподвижном состоянии, то деление суспензионных клеток приводит к образованию каллусной ткани.

Деление суспензионных клеток поддерживается при наличии ауксинов и цитокииинов. Обычно длительность пассажа составляет 14-16 дней.

Ферментеры с механическими и магнитными мешалками или ферментёры, где аэрация и перемешивание осуществляется воздушным потоком.