Турбидостатный способ культивирования.
Турбидостатный метод предусматривает измерение концентрации клеточной биомассы в биореакторе и ее автоматическое поддержание на постоянном уровне путем изменения скорости протока.
Турбидостат представляет собой самую простую из всех хорошо перемешиваемых систем непрерывного перемешиваемых систем непрерывного культивирования. Концентрация клеток при турбидостатном культивировании регулируется постоянной подстройкой скорости поступления питательных компонентов. Принцип работы турбидостата основан на прямом контроле концентрации биомассы. Метод осуществляется с помощью фотоэлемента и основан на измерении светорассеяния содержимого биореактора. Сигнал от фотоэлемента управляет скоростью протока жидкости, в свою очередь определяющего скорость роста культуры. Повышение концентрации клеток и соответственно светорассеяния автоматически приводят к ускорению протока жидкости, разбавляющей культуру, и, наоборот, убыль биомассы компенсируется замедлением протока.
По своей конструкции турбидостат отличается от хемостата лишь системой контроля скорости протока. Хемостатный режим используется при малом протоке, когда концентрация клеток меняется незначительно с изменением его скорости. Это облегчает саморегулировку системы. При турбидостатном режиме происходит быстрое и резкое изменение концентрации биомассы в ответ на смену скорости протока.
|
|
|
Это обеспечивает своевременное срабатывание фотоэлемента или другого датчика, управляющего скоростью протока жидкости через турбидостат.
При длительном культивировании биообъекта в турбидостате возможно прилипание клеток к фотоэлементу. При засеве смешанной культуры в нем автоматически отбирается наиболее быстрорастущий вид. В определенной степени это предохраняет культуру микроорганизма от заражения посторонней микрофлорой.
В отличие от хемостата концентрацию биомассы в турбидостате выбирает оператор, а скорость разбавления и соответственно концентрация субстратов поддерживается таким образом, чтобы сохранялся заданный уровень биомассы.
Турбидостатное культивирование осуществляют обычно в тех случаях, когда лимитирующий фактор не известен или в лимитирующих количествах субстрата нет необходимости. Поэтому субстрат добавляется в ферментер в избытке. Избыток концентрации всех компонентов питательной среды делает работу турбидостата стабильной даже при удельной скорости роста культуры близкой к максимальной.
Турбидостат позволяет регулировать систему в широких инервалах концентраций биомассы при скорости разбавления близкой к критической. Именно в этих условиях химостат менее стабилен.
|
|
|
Оценка параметров скорости роста (удельная скорость роста, удвоения биомассы).
Скорость роста характеризуется чаще всего удельной скоростью роста, обозначаемой µ. Удельная скорость роста (µ) – отношение числа или веса (в граммах) образовавшихся за единицу времени клеток к общему числу или весу (в граммах) клеток. Обычно µ выражают в доле прироста за 1 час. Таким образом:
где dx – прирост биомассы за единицу времени = Х2-Х1
dt – промежуток времени, за который определяется dx;
х – общее число клеток на момент времени T2.
Удельная скорость роста микроорганизмов, когда это необходимо рассчитывается для любой фазы развития периодической культуры, но чаще всего она определяется для фазы логарифмического роста, в которой кривая роста имеет линейный характер.
Максимально возможную скорость роста культуры в данных условиях обозначают µ max. Очевидно, что µ, определенная в фазу логарифмического роста стремится к µ мax.
Скорость роста может характеризоваться также временем удвоения количества биомассы или числа клеток – g (или временем генерации):
где ln – натуральный логарифм.
|
|
|
10. Методы оценки качества питательной среды.
Оценку качества испытуемой среды по микробиологическим критериям проводят с помощью одного из методов:
- качественного
- полуколичественного
- количественного.
Выбор метода контроля определяется видами питательных сред и целями контроля (чувствительность, специфичность, селективность и т.д.).
Качественный метод (посев штрихом) используют как ускоренный метод оценки морфологических характеристик роста микроорганизма на исследуемой питательной среде или дифференцирующих свойств питательной среды (для дифференциально-диагностических сред). Для контроля качества дифференциально-диагностических сред необходимо использовать как контрольные штаммы микроорганизмов, дающие положительный результат, так и штаммы, дающие отрицательный результат теста на данной среде.
Полуколичественный или количественный метод используют для оценки чувствительности или селективности питательных сред. На испытуемую среду наносят инокулят контрольного штамма (или нескольких контрольных штаммов) в определенном количестве.
При использовании контрольных штаммов по их росту на испытуемой питательной среде можно оценить следующие микробиологические критерии качества питательной среды:
|
|
|
– типичность морфологических, культуральных характеристик микроорганизма;
– скорость роста;
– чувствительность (продуктивность) среды;
– селективность (для селективных сред);
– специфичность – выраженность отличительных признаков различных микроорганизмов для дифференциально-диагностических сред;
– величина зон задержки роста вокруг дисков с антибиотиками для контроля сред и качества дисков с антибиотиками для диско-диффузионного метода определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 2579; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!