Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті Тақырыбы:Микробтың культуралдық ферментативті. - презентация

1 Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті Тақырыбы:Микробтың культуралдық ферментативті қасиеттері.Микроорганизм түрін анықтау Орындаған:Төлеуханова М.Қ Тукубаева А.Т Тобы:БТ-607

2 Жоспары 1. Микроорганизмдердің таза және жинақтаушы культурасы туралы ұғым 2. Беттік культиверлеу 3. Түптік культиверлеу 4. Статикалық және үздіксіз культуралардың өсу заңдылықтары 5. Микрорганизмнің өсу фазалары

3 Коректік отрада микроорганизмдердің өсуі культивирлеу деп аталлоды. Культуралардың өсуі кезінде физиологиялық процесс жүреді, нәтижесінде биомасса ұлғаяды. Биомасса- осы микроорганизмнің клеткалық затының массы. Микроорганизмдердің культивирлеу туралы ұғым

4 Микроорганизмнің таза культурасы Микроорганизмнің таза культурасы бір ұрпақты клетка деп аталлоды. Таза культураны табиғи жолмен алу мүмкін емс,сондықтан оны жасанды жолмен аллоды. Таза дақылдың бөлінуi үшiн әр жасушаға бөлек колония түрде өскен тығыз қоректiк портала, бiр түрдегі микроорганизмдердің популяцияларын пайдаланады. Азық-түлік өнімдері немсе табиғи субстраттан (топырақ, су және т.б)микроорганизмдердің таза культура сын бөліп алу үшін, алдымен жинақтаушы культураны аллоды, яғни элективті қоректік порталада өсіреді.

5 Элективті қоректік орта, NaCl қосылған: Staphylococcus aureus культивирлеу үшін пайдаланады. Колониялар сары түсті болып оседі.

6 Сүр. АшытқыCandida albicans таза культурасы

7 Сүр. Мицелиалды cаңырауқұлақтардың колониясы

8

9 Жинақтаушы культура Жинақтаушы культура Жинақтаушы культура көбінесе бір түрге жататын микроорганизм клеткаларынан тұрады. Элективті (жинақтаушы) жағдайлар – бір ғана культураның дамуына жағдай жасап, басқа микроорганизмдердің өсуін тежейтін жағдайлар. Жинақтаушы порталлоды пайдаланып жинақтаушы жағдайды қалыптастыруға болады. Мысалы элективті жағдайларға:жоғары температура, қышқылдың жоғарлануы, тұздың концентрация сының жоғарлануы т.б. жатады.

10 Әдетте таза культураны сақтау тығыз қоректік отрада, пробирка лорда жүргізіледі. Мұндай кезде жаңа қоректік ортаға жиі көшіріп отыру керек. Таза дақылдарды сақтаудың басқа тәсiлдерiне: оларды жинақтаушы отрада,вазелин майының қабатының астында және лиофилизацияланған күйде сақтау жатады ( тоңазытылған микроорганизм клеткаларын вакууммен кептіру). Таза культураны сақтау тәсілдері :

11 Өнеркәсіптік микрорганизмдердің таза дақылдарын алу Тамақ өнеркәсiбiнде өндiрiс үшiн бағалы қасиетке ие: ашытқыларды, сiрке қышқылды және пропионқышқылы бактериялардың таза культураларын қолданады. Соңғы кезде, екі немсе одна көп микрорганизмдердің түрлерінен тұратын көп компонентті таза культуралар қолданыс тапқан. Ғылыми зертханаларда өнеркәсіптік микрорганизмдердің таза дақылдарын алу жұмыстары жүзеге асырылады. Мұнда оларды әр түрлi субстраттардан бөліп алып, зерттейдi, және өндiрiс үшiн ең өнiмдi, жарамды, таза дақылдарды мұражайдың топтамасында сақтайды. Микробиологиялық зауыт зертханада өндiрiстiк цикл үшiн культуралар дайындаллоды, оның биологиялық тазалығы, белсендiлiгі тексерiледі.

12 Микроорганизмдердің культиверлеу тәсілдері. Культиверлеу тәсілі культиверлеудің түпкі мақсатына байланысты (мақсаты ретінде биомасса жинау немсе белгілі бір тіршілік әрекеті өнімін - метаболитті өндіру болып табылады). Микроорганизмдердің культиверлеу тәсілдерінің келесі түрлерін ажыратады: Б еттік культиверлеу Түптік культиверлеу Мерзімді культиверлеу. Үздіксіз культиверлеу

13 Беттік культиверлеу деп аэроботы микроарганизмдерді сұйық және сусымалы порталлодың бетінде өсіруді айтамыз. Бұл роте микроорганизмдер оттегіні тікелей абадан аллоды. Беттік культиверлеулеу кезінде микроорганизмдер сұйық порталлодың бетінде қабыршақ түрінде өседі. Беттік культиверлеу арнайы ванна лорда – кюветаларда орындаллоды. Әдістің кемшілігі үлкен аймақты қажет гететіндігі. Беттік культивирлеудің басты артықшылығы – ақырғы өнім концентрация сының жоғары болуы. Беттік культураларды кептіру процесі оңай әрі тез жүреді. Оларды тауарлық күйге көшіру оңай және тасымалдауға ыңғайлы. Түптік әдіспен салыстырғанда энергия шығыны үлкен емс. Беттік культиверлеу деп аэроботы микроарганизмдерді сұйық және сусымалы порталлодың бетінде өсіруді айтамыз. Бұл роте микроорганизмдер оттегіні тікелей абадан аллоды. Беттік культиверлеулеу кезінде микроорганизмдер сұйық порталлодың бетінде қабыршақ түрінде өседі. Беттік культиверлеу арнайы ванна лорда – кюветаларда орындаллоды. Әдістің кемшілігі үлкен аймақты қажет гететіндігі. Беттік культивирлеудің басты артықшылығы – ақырғы өнім концентрация сының жоғары болуы. Беттік культураларды кептіру процесі оңай әрі тез жүреді. Оларды тауарлық күйге көшіру оңай және тасымалдауға ыңғайлы. Түптік әдіспен салыстырғанда энергия шығыны үлкен емс. Беттік культиверлеу

14 Түптік культиверлеу - микроорганизмдер қоректік ортаның барлық көлемінде дамы алтын сұйық қоректік порталада жүргізіледі. Қоректік орта мен ондағы өсетін микроорганизмдердің үйлесімі культуралды сұйықтық деп аталлоды. Түптік культиверлеу арнайы аппаратарда –арнайы араластырғыштармен және аэроботы микроорганизмдердің өсуін қамтамасыз ету үшін, таза ауа жеткізу жүйесімен жабдықталған, ферментаторларда жүзеге асырылады.Аэрация деп культуралды сұйықтық арқылы таза ауаны үрлеуді айтамыз. Барлық процесс қатаң асептикалық жағдайда жүргізілуі керек. Түптік культиверлеу:

15 Түптік культиверлеу Ферментаторлар Арнайы араластырғыштар

16 Мерзімді культиверлеу кезінде қоректік ортының барлық көлемін таза культурамен егіп тастайды, ол қолайлы жағдайларда, белгілі уақыт аралығында, мақсатты өнімнің керекті мөлшерін жинағанша өсіріледі. Культиверлеу жаңартылмайтын қоректік отрада (стационарлық отрада) жүргізілетіндіктен, клеткалар үнемі өзгермелі жағдайда болатынын этап кеткен жөн. Сөйтіп периодтық жүйені тұйық жүйе ретінде қарастыруға болады. Беттік культиверлеу тек қана мерзімді(периодты) бола аллоды, ал түптік культиверлеуді мерзімді де, үздіксіз де әдістерімен жүзеге асыруға болады. Мерзімді культиверлеу:

17 Үздіксіз культиверлеу кезінде культура арнайы аппарата орналасады, ол жерге үздіксіз қоректік орта келіп түседі және сол жердин сендай жылдамдықпен культуралдық сұйықтық сыртқа шығарылып отрады. Микроорганизм үшін өзгермейтін орта жағдайлары жасаллоды, сондықтан үздіксіз жүйені ашық жүйе ретінде қарастыруға болады. Үздіксіз культиверлеу:

18 Статикалық және үздіксіз культуралардың өсу заңдылықтары Культиверлеудің мерзімді әдісі кезінде микроорганизмдер популяциясы өсудің 7 сатысынан (фазаларынан) өтеді: 1. Лагфаза 2.Өсудің үдеу фазаны. 3. Экспоненциалды (логарифмді) өсу фазаны. 4.Өсудің бәсеңдеу фазаны. 5.Стационарлық фаза. 6.Өлудің үдеу фазаны. 7.Өлу фазаны.

19 . I- Лагфаза. Бұл мерзімде культура жаңа қоректік ортаға бейімделеді. Ферментті жүйелер жандандырылады, нуклеин қышқылдарының мөлшері өседі, жасуша ақуыз бен басқа байланыстарды интенсивті синтездеуге дайындаллоды. Жасушалар көбеймейді (көбею жылдамдығы нөлге тең). Тірі жасушалар концентрациясы тұрақты. Бұл фазаның ұзақтылығы микроорганизм физиология сына және қоректік орта құрамына байланысты. ;;; Микрорганизмнің өсу фазалары

20 II- Өсудің үдеу фазаны. Бұл фаза жасушалар бөлінуі басталуымен, жалпы массының өсуімен және культура өсуі жылдамдығының тұрақты өсуімен сипатталлоды. Бұл фаза әдетте ұзаққа созылмайды. Микрорганизмнің өсу фазалары

21 III- Экспоненциалды (логарифмді) өсу фазаны. Бұл мерзімде микроорганизмдер тұрақты максималды жылдамдықпен көбейеді. Сонымен қатар жасуша санының логарифмы уақытқа сызықтық түрде тәуелді болады. Бұл фазаның соңына тамань катаболиттік және анаболиттік процестерінің салдарынан орта азайып, микроорганизмдердің метаболизм өнімдері жиналлоды. Кеңістік тапшылығы да пайда болады, өйткені жасушалар бір біріне бөгет жасайды.

22 IV - Өсудің бәсеңдеу фазаны. Бұл мерзімде өсу жылдамдығы төмендейді, жасушалардың шағын бөлігі өледі. Өсу жылдамдығы өлу жылдамдығынан көп.

23 V - Стационарлық фаза. Тірі жасушалардың саны максимумға жгетеді. Өсу жылдамдығы өлу жылдамдығына тең, сол себептен тірі жасушалар концентрациясы бірқалыпты болады.

24 VI - Өлудің үдеу фазаны. Өлген жасуша мөлшері (өлу жылдамдығы) жаңадан пайда болған жасушалар мөлшерінен асып кгетеді

25 VII - Өлу фазаны. Тірі жасушалар массы айтарлықтай кемиді, өйткені отрада қоректік затрат жоқ, ал жасушалардың қор затраты таусылады. VII

26 Бактериялардың көбеюі Көбеюдің тежелу фазаны. Мұны лаг фаза деп те атайды. Бұл фасада бактериялардың көбеюі байқалмайды олар мұнда жаңа қоректік ортаға бейімделіп жатады. Бұл фаза 1 – 2 сағатқа созылады Фазаның аяқ шенінде клеткалар көбейе бастарды. Қоректік ортаға олардың әсері күшейе түседі. I

27 Генерация мерзімі 1517 мин 23 мин

28 Үздіксіз культиверлеу кезінде культура белгілі бір өсу фазанында тұрақталлоды. Егер культиверлеудің мақсаты продуценттің биомассын алу бокса, процессті логарифмдік фазаны тәртібінде өткізген жөн. Бұл кезде микроорганизм популяция өсуінің максималды жылдамдығын қамтамасыз гете аллоды. Культураны логарифмдік фасада сақтау үшін микробты популяцияны культиверлеу хемостат немсе турбидостата жүргізіледі.

29 Хемостаттағы өсу. Хемостат қоректік ерітінді тұрақты жылдамдықпен енгізілетін түтікшесі бар аппарат. Қоректікерітіндінің түсуіне байланысты одна сол жылдамдықпен микроорганизмдер суспензиясы ағып шығады. Культиверлеудің хемостат жағдайларында белгілі бір компоненттің тұрақты концентрациясы сақталлоды (мысалы: көміртек). Соның арқасында хемостат жағдайларында культураның тұрақты өсу жылдамдығы сақталлоды. Микроорганизмдер культурасы тепе-теңдікте болады.

30

31 Турбидостатта өсу. Турбидостаттың негізгі мақсаты тірі клеткалар концентрация сын тұрақты сақтап тұру. Қоректік затрат артық мөлшерде болады, ал бактериялар өсуі максимумға жақындайды. Егер культивирлеудің мақсаты метаболит алу бокса (мысалы: этил спирті) екі не бірнеше тоқтамай жұмыс істейтін аппаратарда біріннен соң бірі өсірілу жүргізіледі және өсу процесін бірнеше стадияға бөлуге мүмкіндік береді.

32 ферментёры для производства уксуса

33 Назарларыңызға рахмет!!!