Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Волова Т.Г. -> "Производство белка на водороде" -> 24

Производство белка на водороде - Волова Т.Г.

Волова Т.Г., Окладников Ю.Н., Сидько Ф.Я. Производство белка на водороде — М.: Наука, 1981. — 151 c.
Скачать (прямая ссылка): proizvodstvobelkanavodorode1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 62 >> Следующая

Сдит = Cjtnix + пх), или (30)
Спит = Скл^-(1 “Ь И),
где п — максимальная ошибка плотностатного устройства.
Практически не изучены особенности роста и обмена веществ у водородных бактерий в таких растворах, в которых в результате резкого повышения концентрации минеральных элементов нарушена физиологическая уравновешенность среды. Подобная информация важна как для изучения физиологии микроорганизмов и определения пределов их устойчивости, так и для рационального использования минерального сырья при промышленном микробиосинтезе.
Установлено, что суммарное увеличение минеральных элементов (фосфора, серы, калия и магния) в среде не влияет на удельную скорость роста A. eutrophus Z-1 в широком диапазоне концентраций. Токсический эффект среды выявлен только при росте бактерий на растворе, концентрированном в 100 раз по содержанию элементов. В данном случае в течение первых циклов удвоения биомассы отмечены резкое снижение удельной скорости роста бактерий и стабилизация ее на новом уровне. При использовании питательной среды, концентрированной в 300 раз, культура погибает в течение первых 4—6 ч роста.
Установлены индивидуальные границы физиологического действия для названных элементов [Волова-Кеслер, Глад-ненко, 1979]. Найдено, что рост A. eutrophus Z-1 не зависит от концентрации в среде: фосфора — 18 до 1400 мг/л, серы — 5,5 до 350, калия — 4 до 550, магния — 4,8 до 430 мг/л. Увеличение концентрации любого из исследованных элементов выше указанных значений при стабилизации остальных на уровне оптимальных вызывает немедленное ингибирование роста бактерий.
Химический состав клеток также зависит от условий минерального питания. В условиях лимитизирования по какому-
62
либо минеральному элементу клетки содержат, естественно, меньшее количество данного элемента и всех других. Однако При изменении концентрации элементов в среде в широком диапазоне в пределах физиологических границ внутриклеточные концентрации фосфора, серы, калия и магния практически не изменяются (см. рис. 31). И только после того, как концентрации элементов в среде достигают верхних физиологических границ, резко увеличивается концентрация элементов в клетках, видимо, за счет пассивного включения их по градиенту концентраций. При концентрировании питательной среды (80—100 раз) внутриклеточные концентрации фосфора, серы, калия и магния уменьшаются. Вероятно, резкое нарушение физиологической уравновешенности среды приводит к повреждению бактериальных оболочек и клеточных структур, в результате чего клетки теряют какое-то количество минеральных запасов.
В целом границы физиологического действия фосфора, серы, калия и магния у A. eutrophus Z-1 имеют очень большие зоны насыщения. Можно констатировать независимость удельной скорости роста бактерий и внутриклеточного содержания биогенных элементов от уровня в питательной среде для каждого из них и в их совокупности в широких пределах.
КУЛЬТИВИРОВАНИЕ БАКТЕРИЙ В РЕЖИМЕ РЕЦИРКУЛЯЦИИ СРЕДЫ
Обычно для стабилизации процесса культивирования микроорганизмов из-за отсутствия датчиков и плотностатных устройств высокой точности в питательные растворы вносятся избыточные количества биогенных элементов, которые в условиях проточной системы остаются неиспользованными. Очевидно, рециркуляция среды способствует более полному использованию субстрата. Однако при режиме рециркуляции осложняющим обстоятельством может быть накопление в среде продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.
Как установлено [Brown е. а., 1964], водородные бактерии в условиях непроточной культуры выделяют в среду в составе органических веществ около 2% всего углерода, ассимилированного клетками во время логарифмической фазы роста; в стационарной фазе это количество возрастает до 5%. Среди экстрацеллюлярных продуктов обмена водородных бактерий идентифицированы некоторые сахара, аминокислоты, а также этанол, метанол, оксибутират, сукцинат и др. [Vellbrecht, Schlegel, 1978]. Для проточной культуры Т. Г. Кеслер и др. (1975) установлено следующее: при оптимальных услов иях Роста водородные бактерии A. eutrophus Z-1 выделяют в среду
62
4—5% органических веществ от синтезированной биомассы. При этом углеводы составляют 25—30% от органического вещества среды, белки — 30—40, липиды — 3, органические кислоты — менее 1%. Среди метаболитов идентифицированы аминокислоты — треонин, серин, глицин, аланин, цистин, ва-лин, лейцин, изолейцин, аспарагиновая и глутаминовая; органические кислоты — яблочная, фумаровая, виноградная, а также некоторые жирные кислоты и триглицериды.
При интенсивном выращивании микроорганизмов в культуральной среде органические вещества накапливаются за счет прижизненных выделений и продуктов автолиза отмерших клеток, что может сопровождаться ингибированием культуры [Pratt, Daniels, 1944; Галкина, 1904; Таутс, 1966; Кузьмина и др., 1971]. Исследование динамнки роста водородных бактерий при накоплении в среде продуктов обмена клеток представляет определенный интерес, так как эти микроорганизмы при наличии органического субстрата могут переключаться с авто-трофного типа питания на гетеротрофный [Gottschalk е. а., 1964; Me Fadden, 1969; Rittenberg, Goodman, 1969; и др.].
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 62 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed