Какие микроорганизмы-продуценты белка культивируют на гидролизных субстратах?

Охарактеризуйте каждую фазу роста популяции микроорганизмов при глубинном культивировании.

При периодическом способе глубинного культивирования популяция микроорганизмов проходит семь стадий (фаз) роста.
I фаза чаще всего называется лаг-фазой. В этот период культура как бы адаптируется (привыкает) к новой среде обитания. Активируются ферментные системы клетки, возрастает количество нуклеиновых кислот, клетка готовится к интенсивному синтезу белков и других соединений. Продолжительность этой фазы зависит от физиологических особенностей микроорганизма, состава посевной и производственной сред и условий культивирования. Чем эти различия меньше и чем больше посевная доза, тем короче I фаза роста.
II фаза называется фазой ускорения роста, она характеризуется началом деления клеток, увеличением общей массы популяции и постоянным увеличение скорости роста культуры; обычно она непродолжительна.
III фаза – это фаза наиболее активного роста числа клеток, она называется экспоненциальной (логарифмической) фазой роста. В этот период отмечается максимальная скорость роста культуры, интервалы между появлением предыдущего и последующего поколений постоянны. Логарифм числа клеток линейно зависит от времени.
В результате интенсивного роста и размножения культуры из питательной среды стой же интенсивностью поглощаются питательные вещества. Среда начинает истощаться вследствие катаболических и анаболических процессов, осуществляемых клетками микроорганизмов, в ней скапливаются продукты жизнедеятельности микроорганизмов, которые могут оказывать угнетающее действие на растущий организм. Возникает и пространственная ограниченность, клетки мешают друг другу, уменьшаются поверхности их контакта со средой, ухудшаются поступление питательных веществ внутрь клетки и выброс продуктов метаболизма. Скорость роста понижается, число делений сокращается, наступает IV фаза роста, которую принято называть фазой замедления, или уменьшения скорости роста.
V фаза роста называется стационарной. Масса и количество всех живых клеток достигают своего максимума. Количество вновь образовавшихся клеток становится на этом этапе равным количеству клеток, отмерших и автолизовавшихся.
В какой-то момент это равновесие нарушается и количество отмерших клеток становится больше вновь образовавшихся, наступает VI фаза – фаза ускорения отмирания.

Завершается цикл роста и развития популяции в замкнутом объеме VII фазой, характеризующейся отмиранием и автолизом микроорганизмов, которая так и называется фазой отмирания. На этой стадии масса живых клеток значительно уменьшается, так как запасные вещества клетки исчерпываются.

N
t

Рисунок 1- Кривая роста микроорганизмов при периодическом культивировании:

I – лаг-фаза; II – фаза ускорения роста; III – фаза экспоненциального роста;

IV – фаза замедления роста; V – фаза стационарная; VI – фаза отмирания культуры

Сколько существует стадий приготовления посевного материала?

Посевным материалом называют чистую культуру микроорганизма, которая получается путем ее последовательного пересева из пробирки в колбу, а затем в аппараты увеличивающегося объема, вплоть до большого посевного аппарата, из которого она передается в производство при вводе в работу очередного ферментатора, или в работающий Ферментатор для поддержания в нем роста основной культуры продуцента.

Приготовление посевного материала производится по стадиям:

1 – получение культуры микроорганизма в микробиологической лаборатории;

2 – выращивание дрожжей в малом посевном аппарате;

3 – выращивание дрожжей в большом посевном аппарате;

4 – накопление культуры микроорганизма в малом ферментаторе (который также называют большим инокулятором);

5 – накопление культуры микроорганизма в промышленном ферментаторе (для заводов большой производительности)

Какие микроорганизмы-продуценты белка культивируют на гидролизных субстратах?

Микроорганизмы-продуценты белка на гидролизных субстратах. В заводской практике и лабораторных исследованиях различные штаммы видов дрожжей Candida utilis, Candidа arborea, Candidа tropicalis, Candidа guilliermondii, Candidа sottii и др. нашли широкое применение как продуценты кормового белка при выращивании их на гидролизных субстратах.

Отличительным признаком дрожжеподобных грибов рода Candidа является их способность к усвоению пентоз. Поэтому началом гидролизно-дрожжевого производства явилось выращивание дрожжеподобного гриба Candida utilis (Monilia murmanica), выделенного в 1935 г. Плевако, на гидролизатах растительного сырья, содержащих одни пентозы.
Далее было доказано, что дрожжи, размножающиеся в гидролизной и послеспиртовой барде, различаются по скорости размножения, выходу биомассы и устойчивости к примесям, подавляющим их развитие в этих средах. Выход биомассы (в % от суммы редуцирующих веществ) при культивировании разных дрожжей колеблется от 16 до 58 %.