Ход работы
Процесс культивирования осуществляется в лабораторном термостатируемом ферментере (30оС) общей вместимостью 5 л (рабочий объем – 3,5 л) при непрерывном перемешивании с интенсивностью 250÷280 об/мин и барботировании воздухом (до 300 л/ч). В качестве питательной среды используется минеральная среда Ридера, в которую в качестве источника углерода вносятся жировые отходы мясокомбинатов. Поддержание заданных значений кислотности среды (рН 5,5÷6,0) осуществляется периодической подтитровкой водным раствором аммиака, который одновременно служит и дополнительным источником азота. При запуске ферментации вводится посевной материал в количестве 3÷5% от рабочего объема ферментера.
Определение накопления биомассы
Рост культуры оценивается путем прямого подсчета в камере Горяева. Расчет количества клеток производят по формуле:
N = 0,25∙n ∙а,
где n – среднее количество клеток в 1 большом квадрате;
a – разведение.
Используя коэффициент пересчета, количество клеток (млн/мл) пересчитывают в массовую концентрацию (г/л):
m = 0,03∙N.
Определение потребления компонентов питательной среды
Потребление субстрата оценивается по снижению содержания ионов аммония в питательной среде. Для чего отобранные из ферментера пробы откручиваются в центрифуге при 5 000 об/мин в течение 10 мин. Затем надосадочная жидкость разводится дистиллированной водой в необходимое количество раз таким образом, чтобы раствор содержал от 1 до 4 мкг/мл ионов аммония. Из полученного разведения отбирается 4 мл пробы, к которым добавляют 80 мкл реактива Нестлера и выдерживают в течение 10 мин (строго). Затем определяют светопоглащение на спектрофотометре при длине волны 440 нм. Содержание ионов аммония рассчитывают следующим образом:
с(NH4+) = D440∙8,46,
где D440 – оптическая плотность пробы при 440 нм.
Определение изменения липолитической активности культуры
Активность липазы определяют следующим образом. Пробу культуральной жидкости, отобранную из ферментера, откручивают в центрифуге при 5 000 об/мин в течение 10 мин. Затем к реакционной смеси, содержащей 5 мл 40%-й эмульсии оливкого масла в 2%-м поливиниловом спирте, приливают 5 мл надосадочной жидкости. Тест-пробу инкубируют в течение 30 мин при температуре 37оС, после чего добавляют 10 мл смеси этанол:ацетон (1:1). Степень расщепления оливкового масла определяют, оттитровывая продукты гидролиза раствором гидроокиси натрия (0,05 М NaOH), в присутствии 1 мл 1%-го тимолфталеина, до возникновения голубой окраски. Контрольную пробу обрабатывают аналогично тест-пробе, но не осуществляют инкубирование, то есть после внесения надосадочной жидкости сразу добавляют смесь этанола:ацетон и оттитровывают. Специфическую активность липазы выражают в мкрмоль олеиновой кислоты, освобождающейся за 1 ч при гидролизе субстрата 1 мг биомассы. Расчет удельной липолитической активности (Аудельная), в ед.акт./мг биомассы (по сухому весу), производят по формуле:
Аудельная = [(V-VK)∙K]:[t∙VE∙с],
где V – количество 0,05 М NaОН, израсходованной на титрование тест-пробы, мл;
VK – количество 0,05М NaОН, израсходованной на титрование контрольной пробы, мл;
К – количество олеиновой кислоты, оттитровываемое 1 мл 0,05 М NaОН (К=50), мкмоль;
t – время реакции, ч;
VE – объем суспензии клеток, добавляемой к реакционной смеси, мл;
с – концентрация биомассы (по сухому весу), мг/мл.
Расчет общей липолитической активности (Аобщая) осуществлялся по формуле:
Аобщая = Аудельная∙с,
где с – концентрация биомассы в культуральной жидкости, мг/мл.
Перед беседой с преподавателем необходимо составить отчет по следующей схеме:
Название работы.
Цель работы.
Условия процесса культивирования (температура, интенсивность перемешивания, расход воздуха, рН среды).
Характеристика посевного материала.
Характеристика питательной среды.
Все расчеты по частям работы.
Сводная таблица:
Отбор проб
|
Время культивирования
|
Накопление биомассы
|
Концентрация ионов аммония, г/л
|
Липолитическая
активность,
|
дата
|
время
|
млн/мл
|
г/л
|
Аудельная,
ед.акт./мг
|
Аобщая,
ед.акт./мл
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Графики по накоплению биомассы, потреблению азота (ионов аммония), изменению липолитической активности.
Характеристики роста культуры (удельная скорость роста, время генерации, продолжительность основных фаз роста).
Выводы.
Do'stlaringiz bilan baham: |