Исследование периодического метода культивирования. Влияние состава питательных сред на рост микроорганизмов

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет

 имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Химико-технологический институт

Кафедра технологии органического синтеза

ОТЧЕТ № 1

 «Исследование периодического метода культивирования.

 Влияние состава питательных сред на рост микроорганизмов»

Студент:        Н.А. Мартынов

гр. Х-440007

Преподаватель:        В. С. Берсенева

доцент, к.х.н.

Екатеринбург

2017

Цель работы: изучить технологию приготовления жидких питательных сред, ведения посева и культивирования микроорганизмов в глубинной культуре в лабораторных условиях; установить влияние компонентов питательной среды на развитие гриба Aspergillus niger.

1. Теоретическая часть

1.1. Основные сведения о сырье и питательных субстратах, используемых для приготовления питательных сред

Микроорганизмам для развития и размножения необходимы все элементы, входящие в состав микробной клетки: углерод, водород, азот, фосфор, сера, калий, кальций, магний, железо и микроэлементы. Микроорганизмы также должны быть обеспечены источником энергии для осуществления клеточных синтезов. Эти потребности клетки удовлетворяются за счет источников питания. Для приготовления питательных сред в микробиологической промышленности используют сырье: минеральное, животного и растительного происхождения, а также синтезированное химическим путем. Сырье не должно содержать вредных примесей. Все виды сырья должны соответствовать требованиям ГОСТа. Сложные природные вещества или промышленные побочные продукты должны пройти строгую биохимическую проверку на пригодность в качестве сырья для приготовления питательных сред. При выборе сырья необходимо учитывать его влияние на себестоимость, т.к. в микробиологическом синтезе важное значение имеет стоимость исходных веществ и материалов.

Наибольшее биогенное значение для любого живого организма имеет углерод. Он входит в состав всех органических молекул, образующихся в клетке и на его долю приходится в среднем 50 % клеточного вещества. Поэтому источники углерода занимают основное место среди компонентов питательных сред. Продуценты БАВ по своему отношению к источникам углерода являются гетеротрофами, т.е. в качестве углеродного питания используют углеводы как источник пластического материала и источник энергии. В промышленности микробного синтеза широко используются чистые углеводы, а также природные и технические продукты, богатые углеводами. К ним относятся глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал, кукурузная мука, меласса, зеленая патока.

Для приготовления питательных сред для получения вторичных метаболитов используется техническая кристаллическая глюкоза (ГОСТ 975-63) – С6Н12О6. Содержание основных веществ: вода – не более 9%, золы – не более 0,07% (в том числе не более 0,004% Fe), редуцирующих веществ – не менее 99,5% (в пересчете на сухой остаток), т.е. она фактически представляет собой чистый углевод.

Сахароза (С12Н22О11) — свекловичный или тростниковый сахар. Техническая сахароза, используемая в промышленности, содержит не менее 99,75 % сахарозы, золы – не более 0,03%, влаги – 0,15%. Сахароза представляет собой дисахарид, состоящий из глюкозы и фруктозы.

Лактоза — молочный сахар. Она содержится только в молоке и в других природных продуктах не обнаружена. Получают лактозу из молочной сыворотки, которая образуется при производстве сыров, творогов, казеина. Сыворотку освобождают от белков, упаривают до получения сиропа (используют для пр-ва пенициллина). Лактоза-сырец содержит: 92% сахара, не более 3% воды, 2% золы и 1% молочной кислоты, белков не более 2%. Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из глюкозы и галактозы.

Крахмал на 96 - 97 % состоит из полисахаридов, кроме того, в нем присутствуют минеральные вещества 0,2-0,7% (в основном Р) и жирные кислоты 0,6% (пальмитиновая и стеариновая). Полисахариды крахмала представлены двумя типами — амилозой (10 - 20 %) и амилопектином (80 - 90 %). Цепи амилозы состоят из остатков D-глюкозы, соединенных α-гликозидными связями между 1 и 4 углеродными атомами. Амилопектин – это тоже представляет собой полимер глюкозы, но его молекула разветвлена, благодаря наличию связей между 1 и 6 углеродными атомами. В среднем на 25 атомов глюкозы приходится одна связь 1-6.