17. Непрерывные методы культивирования.

Культивирование продуцентов в промышленных условиях принято называть ферментацией. В зависимости от классификационного признака различают следующие типы ферментационных процессов:

· по отношению микроорганизмов продуцентов к кислороду: аэробные и анаэробные;

· по локализации продуцентов в питательной среде: глубинные и поверхностные;

· по условиям проведения процесса: периодические, полунепрерывные (отъемно-доливные, с подпиткой); непрерывные.

В непрерывных процессах биообъект постоянно поддерживается в экс­поненциальной фазе роста. Обеспечивается непрерывный приток свежей пита­тельной среды в биореактор и отток из него культуральной жидкости, содержа­щей клетки и продукты их жизнедеятельности. Фундаментальным принципом непрерывных процессов служит равновесие между приростом биомассы за счет деления клеток и их убылью в результате разбавления свежей средой. Различают хемостатный и турбидостатный режимы не­прерывного культивирования. По турбидостатному принципу концентрация биомассы поддерживается скоростью потока среды, а по хемостатному – концентрацией подаваемого субстрата. Известен также способ регулирования роста культуры по рН.

При турбидостатном методе регулирования контролируются концентрации суспензии входящей жидкости, создаваемой микробными клетками. Метод осуществляется с помощью фотоэлемента или рН-электрода, если в культуральной жидкости образуются органические кислоты.

Хемостатный контроль проще, так как он происходит по входящему потоку. Этот метод регулирования применим ко всем типам микроорганизмов и клеток различных тканей животных и растений. Биореактор в хемостатном режиме снабжен устройствами для вливания и выпуска питательной жидкости, имеет систему контроля скорости потока, перемешивание.

18. Рост микроорганизмов на различных средах. Метаболизм метанола и ацетата.

Метаболизм ацетата

Ацетат является одним из промежуточных продуктов обмена веществ в нашем организме. В норме ацетат вырабатывается в небольших количествах и быстро метаболизируется. Его физиологическая концентрация в крови достаточно низкая - 0,1 - 0,2 ммоль/л. Метаболизм ацетата, как и любого другого органического аниона, начинается с превращения его в соответствующую кислоту. Для этого необходим ион водорода, источником которого в организме является угольная кислота, а правильнее сказать - два её компонента: углекислый газ и вода.

В результате этих реакций образуются бикарбонатный ион и уксусная кислота. Обе реакции можно суммировать в одну:

СН3СОО - + СО2 + Н2О -> СН3СООН + НСО3-

В процессе метаболизма из каждого иона ацетата образуется один ион бикарбоната. Иначе говоря, при метаболизме одного иона ацетата в организме сохраняется один бикарбонатный ион, так как анион ацетата связывает катион водорода, что делает доступным бикарбонат для других буферных реакций.

СН3СООН

+ КоА

+ АТФ

СН3СОО-КоА

+ АМФ

+ ПФ

Коэнзим-А активизирует уксусную кислоту с потреблением энергии макроэргических связей АТФ, которая, в свою очередь, дефосфорилируется до АМФ. Активный ацетат (ацетил-КоА), являясь основным метаболитом организма, затем обычно полностью окисляется в цикле Кребса до СО2 и Н2О. Метаболизм ацетил-КоА может также идти по малому пути окисления с образованием жирных кислот, кето-кислот и холестерина.