Обладнання для культивування психрофілів

Обладнання яке потрібне для культивування психрофільних мікроорганізмів, значно не відрізняється від типових вже розроблених біореакторів, оскільки процес регулювання температури, не є складним з точки зору апаратурного забезпечення. Тому більшу увагу треба приділити таким аспектам як аерація та перемішування.

Однорідність перемішування повинна забезпечити відсутність градієнтів в середовищі по температурі, рН, концентрації субстрата та продукту. В той же час необхідно враховувати небезпеку травмування в процесі перемішування. Типовий спосіб перемішування здійснюється за рахунок застосування гвинтового перемішуючого пристрою з великим діаметром та невеликою швидкістю обертання. Пневматичне перемішування в аерліфтних реакторах або гідравлічне перемішування за допомогою зовнішнього насоса також дозволяє вирішити цю проблему при роботі з культурами клітин.

Для запобігання утворенню піни і зниження ризику травмування клітин бульбашками повітря використовують менший обсяг повітря, що подається, площі аерації або застосуванням системи подачі повітря «вільного від бульбашок». При скороченні обсягу повітря, що подається, необхідно збільшити об'ємну долю кисню в газовій суміші, що подається. Для цього застосовують системи змішування газів (повітря, азот, кисень, вуглекислий газ) для забезпечення оптимальних умов.

Культивування клітин може здійснюватися в режимах періодичному (batch), з підживленням (fed-batch) і безперервному. Періодичне культивування характеризується зростанням клітин без подачі додаткових порцій субстрату після посіву культури. Ліміт субстрату або утворення токсичних компонентів можуть призвести до зниження продуктивності процесу. Для запобігання негативним наслідкам ліміту субстрату застосовується техніка культивування з підживленням, при цьому субстрат або інші необхідні компоненти додаються або безперервно, або по сигналу від датчика. При інгібуванні зростання продуктами метаболізму (лактат, амоній) використовується безперервне культивування, де в ході процесу відбувається відбирання середовища з доливанням компенсуючого об'єму свіжого середовища. Оскільки низька швидкість росту є одним з лімітуючих чинників при культивуванні психрофілів безперервний процес необхідно вести із затриманням біомаси і недопущенням її віднесення з вихідними об'ємами культуральної рідини.

Висока щільність культури забезпечить високу швидкість процесу при безперервному культивуванні. Затримання клітин можливо здійснити за рахунок вживання адекватної системи фільтрації.

Багато клітин можуть зростати лише прикріпленими до поверхні. Такі культури вимагають прикріплення до мікроносіїв таких як: скло, целюлоза, декстрин, колаген, желатин або пластик. Якщо носій має пори, клітини можуть зростати всередині носія тим самим, знижуючи негативний вплив перемішування і повітряних бульбашок.

Висновки

Отже виходячи з вище зазначеного можна впевнитися, що психрофільні організми мають поширене використання. А також мають перспективи в застосуванні в місцях з холодним кліматом, або нестабільними погодними умовами, в генній інженерії, та біохімії. Процеси культивування психрофілів, менш матеріально та енерговитратні, оскільки не потребують підтримування високої температури. Також вони є альтернативним джерелом специфічних ферментів та білків, а також антибіотиків. Все це говорить про доцільність розглянутого питання. Роботу виконано згідно ДСТУ 3008–95.

Подібні статті

Хвойні інтродуценти в озелененні урботериторій
Актуальність. В сучасних умовах всебічного посилення антропогенного впливу на природні системи особливого значення набуває проблема збереження біорізноманіття, в тому числі видів рослин. Сучасний рослинний світ Чернігівщини нараховує понад ...

Бета-каротин принцип застосування, культивування мікроорганізмів, аналіз становища і перспектив у виробництві
Огляд літератури дипломного проекту узагальнює наявну на теперішній день інформацію про β-каротин, принцип його застосування, культивування мікроорганізмів, приводить аналіз становища і перспектив у виробництві β-каротину. Те ...