SU950768A1 - Способ определени кинетических параметров роста микроорганизмов - Google Patents

Description

изобретение относитс  к общей и технической микробиологии и может быть использовано дл  определени  параметров кинетики роста микробных культур.

Известен способ определени  кинетических параметров роста микроорганизмов в периодическом режиме на питательной среде, содержащей разные исходные концентрации энергетического субстрата с последующим расчетом максимальной удельной скорости роста . и константы насыщени  Kg 11.

Известен способ определени  кинетических параметров роста микроорганизмов , предусматривающий выращивание их в периодическом режиме с параллельным учетом скорости образовани  биомассы микроорганизмами и потреблени  энергетического субстрата и с последующим расчетом удельной скорости поддержани  Olf2.

Недостатком известных способов  вл етс  их трудоемкость и длительность .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ определени  кинетических параметров роста микроорганизмов, предусматривающий

выращивание их в периодическом режиме на питательной среде, содержащей источник углерода и энергии и иеобходш-йле минеральные соли, измерение количества биомассы в процессе выращивани  с последующим расчетом графоаналитическим методом з.

Недостатком этого способа  вл етс  невозможность определени  в одном

10 эксперименте нескольких кинетических параметров.

Целью изобретени   вл етс  ускорение , упрощение и повышение точности определени  кинетических параметров

15 роста, а также возможность определени  большего числа кинетических naiF aметров роста.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  ки20 нетических параметров роста микроорганизмов , предусматривающему выращивание их в периодическом режиме на питательной среде, содержащей источник углерода и энергии и необходимые

25 минеральные соли, измерение количества биомассы в процессе выращивани  с последующим расчетом графоангипитическим методом, источник углерода и энергии используют в количестве

30 50-500 мг/л, измерение количес ва биомассы в процессе выращивани  осу ществл ют через 1-30 мин с момента инокул ции и до начала автолиза мик робных клеток, а из кинетических па раметров роста определ ют максимал ную удельную скорость роста Л., константу насыщени  Kg и удельную скорость поддержани  роста а, при этом величины 5- рассчитывают по интегральной форме модифицированного уравнени  Моно где X - биомасса микроорганизмов, отн. ед,, ; Хр - начальна  биомассаf t - врем , ч; Хг  - максимальна  биомассаf 1 - удельна  скорость поддержани  роста; Y - эконо1 ческий коэффициент, а величину а рассчитьшают по уравнению Ve - ) где t - врем  достижени  максималь ного значени  биомассы. Сущность способа состоит в следу ющем. Г . (s - кон В уравнении центраци  (лимитирующего ррст субст ( рата) обозначим (удельна  скорость роста) + а /Ч , тогда -filL (/л-- а)Х. По мере исчерпани  суб страта снижаетс  и при s s и величина Х принимает максимальное значение. Вслед за этим биомасса микроорганизмов начина:ет уменьшатьс вследствие наличи  эндогенного метаболизма . Периоды роста и отмирани  период ческой культуры можно представить следующим образом Период роста s s f (л-«) ( dX Y следует, что уравнени  -т-г ХЛ-X-Y Y У Подставл   формулу (2) в формул ( 1) и интегриру  полученное уравне ние при граничных услбви х t 0,Х tn Разделив обе части уравнени  (3 t { + 1 ) получаем t Уравнение (4) линейно в координаt t Динамика X по ходу развити  периодической культуры в указанных координатах апроксимируетс  пр мой, из наклона и точки пересечени  которой с осью ординат однозначно определ ют  параметры /и.н Kg. Период отмирани  s s . x. (s, После логарифмировани  получаем (i-t)(6) Экспериментально получают величины микробной массы в координатах 2nX-t, из наклона полученной пр мой опреде- л етс  удельна  скорость поддержани  роста. П р и. м е р 1. Культуру дрожжей Debariomyces formicarius BKM-V-1555 выращивают в периодическом режиме на среде, содержащей, г/л: глюкозу 0,2; КН(1.Р04 0,8 0,4; О,If CaC2,j;2H,0 0,02; биотин 2-10-6. Через каждые 15-30 мин отбирают пробы культуры и измер ют оптическую плотность суспензии при 410 нм. Данные измерений представлены на чертеже ( с ) , биомасса дрожжей увеличиваетс  в течение первых 9,5 ч инкубации , а затем начинает уменьшатьс . Дл  срока 0-9,5 ч экспериментальные данные ввод т в уравнение (4) и дл  срока 9,5-13 ч - в уравнение (6). В итоге получают пр мые (б и в), по которым графоаналитическим методом рассчитывают параметры: ,22 ч ; KS 5 мг/л, а 0,015 . Пример 2. Культуру бактерий Pseudomonas uorescens 312 выращивают на среде, содержащией, г/л: глюкозу 0,05; ;КНаР04 0,1: КаНРП4 0,8; (NH4).ji-HP040,2- MgS04-7Н.гр 0,1; СаС2( 0,62; стандартную смесь микроэлементов. Оптическую плотность бактериальной суспензии регистрируют автоматически с помощью спектрофотометра с проточной кюветой типа Увикорд, т.е. с интервалом не более 1 мин. Кинетические параметры рассчитывают по уравнени м (4) и (6) ),47 ч ; KS 0,9 JvIГ/л,0 0,07 ,ч. . Таким образом, преимуществом предлагаемого способа  вл етс  то, что все три основные параметра кинетики роста можно определить из одного эксперимента , заключающегос  в измерении биомассы микроорганизмов в ходе их выращивани  в периодическом режиме , а также то, что врем  анализа по предлагаемому способу составл ет 1-2 дн  по сравнению с 20-30 дн ми по известному способу.

Claims (3)

1. Иерусалимский Н. Д. Основы физиологии микробов. М., изл. АН УССР, 1963.

2.Hattori Т. Microbiat life in the soil. Marel Dekker, I, NC, 1974.

3.Перт С. Дж. Основы культивировани  микроорганизмов и клеток. Изд-во Мир, 1978, с. 19-93.