1 Дәріс. «Микробиология биотехнология» пәніне кіріспе. Микробиология саласының даму тарихы. Микроорганизмдердің жалпы белгілері мен алуан түрлілігі
Микроорганизмдерді дақылдау принциптері
жүктеу/скачать 1,63 Mb.
|
лекция
| Микроорганизмдерді дақылдау принциптері. Микроорганизмдерді өсірудің өзіндік ерекшеліктері болады. Микробиологиялық өндірісінің өнімі болып табылатын бірінші жəне екінші реттік өнімдерді алу үшін қажетті микроорганизмдерді өсіруде олардың төменде келтірілген негізгі ерекшеліктері ескерілуі қажет:
1) салыстырмалы түрде, ұзақ мерзім, асептикалық жағдайды ұстап тұра алатын, сыйымдылығы 63, 200, 1000 л жəне де басқа биореакторлар пайдаланылады; 2) биозерзатының түрлік ерешеліктеріне байланысты қоректік ортаның өзіндік сипаты, температуралық (минимиалды, оптималды, максималды) жəне рН ортасы; 3) кең көлемді (масштабты) биотехнологиялық үдерістерін қамтамасыз ету мақсатында бір мезгілде химиялық, температуралық, диффуздық жəне гидродинамикалық критерияларын тұрақты түрде ұстай алмау; 4) аэробты жəне анаэробты микроорганизмдерін өсіру барысындағы зат алмасу үдерістерінің өзгешеліктері. Атап айтқанда, аэробты бактериялар үш фазалы (қатты дене – яғни, жасуша, сұйықтық жəне газ) ортада өсірілсе, анаэробты микроорганизмдерге – екі фазалы (қатты дене – яғни, жасуша мен сұйықтық) қажет болады; 5) масса ауысуларын (ең бастысы – аэробтарға ауа құрамындағы оттегісін) жақсарту мақсатында культуралды сұйықтығын араластырып тұру қажеттілігіне байланысты, көбіктерінің пайда болуы – оны тұрақты түрде тазартып тұруға мəжбүрлейді; 6) микроорганизмдер механикалық, физикалық жəне химиялық факторлардың əсеріне өте сезімтал келеді; 7) қажетті өнімді микробтық синтез арқылы алу барысында индукция, активтендіру, ингибирлеу, репрессия сияқты регуляторлық үдерістер болуы себепті, продуценттердің көбеюі мен соңғы өнім шығымдылығын басқару мүмкіндігін қиындатады; 8) химиялық синтезге қарағанда қажетті өнімді биосинтездеу қарқыны төмендеу келеді; 9) биотехнологиялық үдерістерінде пайдаланылатын кейбір микроорганизмдердің ауру тудыра алуы (сүзек жəне тырысқақ таяқшалары, өкпе құрты микобактериялары, холера вибрионы жəне т.б.) себепті, олармен жұмыс істеу өте мұқияттылықты қажет етеді; 10) микробтар əлемінің кейбір өкілдері тек қана тірі ұлпа жасушаларында (тауық эмбрионы, адам жəне жануарлар жасушалары т.б.) ғана өсіріле алады. Бұлардың қатарына вирустар мен рикетсилер жатқызылады. Қандай да бір биотехнологиялық үдерістер шартты түрде алғанда екі кезең арқылы жүзеге асырылады. Ферменттеу алды деп аталатын бірінші кезеңінде екінші кезеңге қажетті барлық дайындық жұмыстары жүргізілсе, екінші, яғни ферменттеу кезеңінде – қажетті өнімді жинақтау мен бөліп алу жұмыстары атқарылады. Ферменттеу алды кезеңінде қоректік ортаны, биозерзатын, аэробты микроорганизмдерге қажетті ауаны қамтамасыз ету жəне биореакторларды дайындау жұмыстары жүргізіледі. Қоректік ортаның мөлшері биомассаның өндірілетін көлемі мен қажеттілігіне байланысты қамтамасыз етіледі. Қоректік ортаның сапалық құрамы мен сандық мөлшері регламенттік құжаттарында көрсетіледі. 2-кесте. Микроорганизмдерді өсіру үшін қажетті қоректік ортаның құрамы
Биоозерзаттарын дайындау барысындағы барлық кезеңдерінде қоректік ортаның себу алдындағы стерильдігі сақталуы тиіс. Ферменттеу кезеңі өндірістік жағдайда арнаулы биореакторларда (ферментерлерде) жүргізіледі. Арнайы инокуляторда өсіріліп дайындалған белгілі бір тығыздықтағы суспензия түріндегі микроорганизмдер, стерильді қоректік ортасы бар биореакторларға салынады. Мұнда, себінді материялдармен қоса басқада тосын микроороганизмдердің қоректік ортаға түсіп кетпеуі мен биореакторлардың герметикалық жағдайы қадағаланады. Ферментатордың жалпы көлемінің 70-80% инокулирленген орта салынса, қалған 20-30%-ы газбен (анаэробтылар үшін – инертті, ал аэробтылар үшін – ауамен) толтырылады. Ферментатордағы сұйықтықтарды аэрациялау барысында, ферменттеудің сапасын төмендетуге əсер ететін көбіктенулер пайда болады. Сондықтан бұдан арылу мақсатында арнайы көбік басқыш заттары мен механикалық жəне физика- химиялық əсер ету нəтижелері пайдаланылады. Ферментациялау үдерісінің ұзақтығы физиологиялық зерзатының белсенділігіне байланысты 4-5 тəуліктен бастап 14 жəне одан да ұзағырақ болуы мүмкін. Антибиотиктер мен экзогликандар биосинтезіне байланысты деміл-деміл жүргізілетін ферментация үдерістерінің ұзақтығы 4-5 тəуліктерден тұрады. жүктеу/скачать 1,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||