Файл: белорусский государственный технологический университет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 1132
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1; д – БНБК 2; е– МОС
Рисунок 1 – Микрофотографии колоний нитчатых бактерий различных штаммов на среде R2A, ×100
Показано, что в жидких питательных средах R2A, ССВ образуют нити бактерии штаммов Волковичи, БНБК 2, МОС, Альбертин (рису- нок 2, а–з), в среде ССВ – также штамм Раубичи (рисунок 2, и). Однако
в среде I Medium нитчатую структуру сохраняют лишь бактерии штам- мов Волковичи и Раубичи (рисунок 2, и–л), остальные же длинных ни- тей не образуют и представлены короткими фрагментами или отдель- ными клетками.
а,д – Волковичи; б,е– БНБК 2; в,ж– МОС; г, з– Альбертин;
и, л– Раубичи; к– Волковичи
Рисунок 2 – Микрофотографии бактерий различных штаммов в средах R2A (а–г), ССВ (д–з), I Medium (и–л), ×100
Все выделенные бактерии грамположительны. Выявлена способ- ность к образованию эндоспор для бактерий штамма Альбертин, чех- лов – штамма Раубичи, капсул – штамма МОС (в среде R2A).
Таким образом, в результате исследований определены основные морфологические характеристики для нитчатых бактерий, выделенных из биоценозов АИ различных очистных станций. Показано, что способ- ность бактерий формировать нитчатые структуры, а также размер ни-
тей зависят от состава среды. Полученные результаты позволят при- близиться к решению проблемы нитчатого вспухания АИ.
ЛИТЕРАТУРА
УДК 579.66:579.222.3
Студ. А.С. Хоронеко
Науч. рук. доц. И.А. Гребенчикова (кафедра биотехнологии, БГТУ)
ОТЪЕМНО-ДОЛИВНОГО РЕЖИМА ФЕРМЕНТАЦИИ
При получении уксусной кислоты (УК) микробным синтезом перспективен глубинный способ ферментации, позволяющий повысить выход УК за счет обеспечения постоянного равномерного снабжения культуры продуцента кислородом воздуха и компонентами питатель- ной среды.
Целью настоящей работы являлось установление условий отъемно-доливного режима ферментации, обеспечивающих эффектив- ную продукцию кислоты уксуснокислыми бактериями (УКБ), выделен- ными из природных источников [1].
Динамику накопления бактериями УК устанавливали следую- щим образом. УКБ культивировали в жидкой среде Лойцянской [2] с добавлением дрожжевого экстракта в качестве источника факторов ро- ста. Концентрация источника углерода – этилового спирта– составляла 2% об. Эксперимент проводили в течение 30 суток при температуре 30°С и частоте встряхиваний 200 мин–1 (шейкер-инкубатор Environmental Shaker-incubator ES-20 (BIOSAN, Латвия)).
Отбор проб КЖ производили с периодичностью 1–6 суток, одно- временно вносили эквивалентный объем концентрированной питатель- ной среды. Состав подпитки включал все компоненты среды в количе- стве, равном первоначальному, за исключением воды. В пробах анали- зировали содержание уксусной кислоты титриметрическим методом
[2], устанавливали значение рН, а также измеряли оптическую плот- ность суспензий при помощи спектрофотометра Specord M40 (Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, Германия) при длине волны 600 нм (кюветы с толщиной оптического слоя 1 см).
Результаты эксперимента свидетельствуют, что при ежесуточном внесении подпитки, а также ее периодичности один раз в двое суток максимально достигаемая концентрация УК не превышает 5,6%, при этом содержание УК в КЖ значительно колеблется. При подпитке один раз в трое суток количество УК варьируется в интервале 5,0–6,4%, при этом амплитуда колебаний уменьшается. Это обстоятельство показы- вает, что скорость разбавления среды при данных режимах выше ско- рости образования кислоты продуцентом. Подпитка один раз в пятеро- шестеро суток позволяет получить концентрацию УК в КЖ около 6,0.
Наиболее привлекательным выглядит режим ферментации с подпиткой через четверо суток, при котором за время около 30 суток возможно получение КЖ с концентрацией УК 6,6% при ее равномерном образо- вании бактериями.
Установлено, что концентрация биомассы при ежесуточной под- питке невелика за счет ее вымывания из системы (оптическая плот- ность КЖ не превышает значения 0,36). Для других режимов оптиче- ская плотность колеблется в основном около 0,40, в случае с подпиткой один раз в пятеро-шестеро суток достигает 0,45, что свидетельствует об удержании клеток продуцента в биосистеме. Однако в последних случаях концентрация УК в КЖ увеличивается медленнее за счет более редкого внесения с подпиткой дополнительного количества этилового
спирта.
Среднее значение рН на протяжении эксперимента составляло 3,65–3,90 и уменьшалось пропорционально увеличению продолжи- тельности периода между внесением подпиток. Наибольшие значения и значительные колебания этого показателя отмечены при ежесуточ- ном внесении подпитки, что говорит о несбалансированности биосин- теза УК и ее удаления из системы в составе КЖ.
Таким образом, показана зависимость показателей ферментации от режима внесения дополнительных компонентов питательной среды при условии достижения содержания этилового спирта в смеси 2% об. Установлено, что наиболее приемлемым является внесение подпитки один раз в четверо суток, что позволяет добиться концентрации УК в КЖ около 6,6%. Такой режим характеризуется равномерным накопле- нием кислоты, отсутствием значительных колебаний концентрации биомассы продуцента и средним значением рН КЖ около 3,75, что дает возможность проводить процесс ферментации без соблюдения условий асептики. Для повышения эффективности процесса представляет инте- рес снижение продолжительности ферментации за счет оптимизации состава подпитки.
ЛИТЕРАТУРА
УДК 577.151+577.152.18
Студ. И.А. Луцик
Науч. рук. доц. А.В. Игнатенко (кафедра биотехнологии,
Рисунок 1 – Микрофотографии колоний нитчатых бактерий различных штаммов на среде R2A, ×100
Показано, что в жидких питательных средах R2A, ССВ образуют нити бактерии штаммов Волковичи, БНБК 2, МОС, Альбертин (рису- нок 2, а–з), в среде ССВ – также штамм Раубичи (рисунок 2, и). Однако
в среде I Medium нитчатую структуру сохраняют лишь бактерии штам- мов Волковичи и Раубичи (рисунок 2, и–л), остальные же длинных ни- тей не образуют и представлены короткими фрагментами или отдель- ными клетками.
а,д – Волковичи; б,е– БНБК 2; в,ж– МОС; г, з– Альбертин;
и, л– Раубичи; к– Волковичи
Рисунок 2 – Микрофотографии бактерий различных штаммов в средах R2A (а–г), ССВ (д–з), I Medium (и–л), ×100
Все выделенные бактерии грамположительны. Выявлена способ- ность к образованию эндоспор для бактерий штамма Альбертин, чех- лов – штамма Раубичи, капсул – штамма МОС (в среде R2A).
Таким образом, в результате исследований определены основные морфологические характеристики для нитчатых бактерий, выделенных из биоценозов АИ различных очистных станций. Показано, что способ- ность бактерий формировать нитчатые структуры, а также размер ни-
тей зависят от состава среды. Полученные результаты позволят при- близиться к решению проблемы нитчатого вспухания АИ.
ЛИТЕРАТУРА
-
R2A агар [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.mibio.ru/contents.php?id=1664. – Дата доступа: 01.03.2022. -
Вещества поверхностно-активные. Метод определения биораз- лагаемости в водной среде: ГОСТ 32509-2013. – Введ. 01.01.2015. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200107410. – Дата доступа: 01.03.2022. -
Среда для выделения железобактерий [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.himedialabs.ru/m622.– Дата доступа: 01.03.2022. -
Белясова, Н.А. Микробиология. Лабораторный практикум: учеб. пособие для студентов специальностей «Биотехнология», «Био- экология», «Биология» / Н.А. Белясова. – Минск: БГТУ, 2007. – 160 с.
УДК 579.66:579.222.3
Студ. А.С. Хоронеко
Науч. рук. доц. И.А. Гребенчикова (кафедра биотехнологии, БГТУ)
ПРОДУКЦИЯ УКСУСНОКИСЛЫМИ БАКТЕРИЯМИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ В УСЛОВИЯХ
ОТЪЕМНО-ДОЛИВНОГО РЕЖИМА ФЕРМЕНТАЦИИ
При получении уксусной кислоты (УК) микробным синтезом перспективен глубинный способ ферментации, позволяющий повысить выход УК за счет обеспечения постоянного равномерного снабжения культуры продуцента кислородом воздуха и компонентами питатель- ной среды.
Целью настоящей работы являлось установление условий отъемно-доливного режима ферментации, обеспечивающих эффектив- ную продукцию кислоты уксуснокислыми бактериями (УКБ), выделен- ными из природных источников [1].
Динамику накопления бактериями УК устанавливали следую- щим образом. УКБ культивировали в жидкой среде Лойцянской [2] с добавлением дрожжевого экстракта в качестве источника факторов ро- ста. Концентрация источника углерода – этилового спирта– составляла 2% об. Эксперимент проводили в течение 30 суток при температуре 30°С и частоте встряхиваний 200 мин–1 (шейкер-инкубатор Environmental Shaker-incubator ES-20 (BIOSAN, Латвия)).
Отбор проб КЖ производили с периодичностью 1–6 суток, одно- временно вносили эквивалентный объем концентрированной питатель- ной среды. Состав подпитки включал все компоненты среды в количе- стве, равном первоначальному, за исключением воды. В пробах анали- зировали содержание уксусной кислоты титриметрическим методом
[2], устанавливали значение рН, а также измеряли оптическую плот- ность суспензий при помощи спектрофотометра Specord M40 (Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, Германия) при длине волны 600 нм (кюветы с толщиной оптического слоя 1 см).
Результаты эксперимента свидетельствуют, что при ежесуточном внесении подпитки, а также ее периодичности один раз в двое суток максимально достигаемая концентрация УК не превышает 5,6%, при этом содержание УК в КЖ значительно колеблется. При подпитке один раз в трое суток количество УК варьируется в интервале 5,0–6,4%, при этом амплитуда колебаний уменьшается. Это обстоятельство показы- вает, что скорость разбавления среды при данных режимах выше ско- рости образования кислоты продуцентом. Подпитка один раз в пятеро- шестеро суток позволяет получить концентрацию УК в КЖ около 6,0.
Наиболее привлекательным выглядит режим ферментации с подпиткой через четверо суток, при котором за время около 30 суток возможно получение КЖ с концентрацией УК 6,6% при ее равномерном образо- вании бактериями.
Установлено, что концентрация биомассы при ежесуточной под- питке невелика за счет ее вымывания из системы (оптическая плот- ность КЖ не превышает значения 0,36). Для других режимов оптиче- ская плотность колеблется в основном около 0,40, в случае с подпиткой один раз в пятеро-шестеро суток достигает 0,45, что свидетельствует об удержании клеток продуцента в биосистеме. Однако в последних случаях концентрация УК в КЖ увеличивается медленнее за счет более редкого внесения с подпиткой дополнительного количества этилового
спирта.
Среднее значение рН на протяжении эксперимента составляло 3,65–3,90 и уменьшалось пропорционально увеличению продолжи- тельности периода между внесением подпиток. Наибольшие значения и значительные колебания этого показателя отмечены при ежесуточ- ном внесении подпитки, что говорит о несбалансированности биосин- теза УК и ее удаления из системы в составе КЖ.
Таким образом, показана зависимость показателей ферментации от режима внесения дополнительных компонентов питательной среды при условии достижения содержания этилового спирта в смеси 2% об. Установлено, что наиболее приемлемым является внесение подпитки один раз в четверо суток, что позволяет добиться концентрации УК в КЖ около 6,6%. Такой режим характеризуется равномерным накопле- нием кислоты, отсутствием значительных колебаний концентрации биомассы продуцента и средним значением рН КЖ около 3,75, что дает возможность проводить процесс ферментации без соблюдения условий асептики. Для повышения эффективности процесса представляет инте- рес снижение продолжительности ферментации за счет оптимизации состава подпитки.
ЛИТЕРАТУРА
-
Друзь, К.Д. Свойства уксуснокислых бактерий, выделенных из природных источников / К.Д. Друзь, И.А. Гребенчикова // 72-я науч.- техн. конф. учащихся, студентов и магистрантов: тезисы докладов: в 4- х ч. – Минск, 12–23 апреля 2021 г. [Электронный ресурс] – Минск: БГТУ, 2021. – Ч. 2. – С. 49–50. -
Муратова, Е.И. Биотехнология органических кислот и белко- вых препаратов: учебное пособие / Е.И. Муратова, О.В. Зюзина, О.Б. Шуняева. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 80 с.
УДК 577.151+577.152.18
Студ. И.А. Луцик
Науч. рук. доц. А.В. Игнатенко (кафедра биотехнологии,