Лекции 3,4 Производство антибиотиков Форма проведения: Проблемная с элементами «мозговой атаки»
жүктеу/скачать 4,19 Mb.
|
файл 4 - текст Лекции
- Бұл бет үшін навигация:
- Ферментеры.
| Биосинтез антибиотика (2-я стадия)
Стадия биосинтеза – основная биологическая стадия в процессе получения антибиотика. Ее задача – обеспечение для продуцента антибиотика таких условий развития, которые бы способствовали максимальному уровню биосинтеза антибиотика. Эффективность стадии биосинтеза зависит от уровня образования антибиотика организмом: определяется генетическими особенностями организма, составом питательной среды, режимом развития продуцента. Зависит она и от времени максимального образования антибиотического вещества, стоимости компонентов среды и т.д. В современных условиях развития промышленной микробиологии наиболее перспективным методом выращивания микроорганизмов-продуцентов антибиотиков или других биологически активных соединений является метод глубинного культивирования. Ферментеры. Для получения антибиотиков в промышленных масштабах применяются специальные герметически закрытые емкости или ферментеры, обеспечивающие глубинное выращивание продуцентов (рис 2). Ферментер – это довольно сложный аппарат, обеспечивающий хорошие условия для глубинного развития продуцента и биосинтеза им антибиотика. Аэрирование культуры в ферментере происходит в результате подачи подогретого до необходимой температуры стерильного воздуха через специальные приспособления – барботеры. В последнее время при производстве антибиотиков испытывают низкочастотное вибрационное перемещение культуральной жидкости как наиболее экономичный способ. Поддержание температуры, оптимальной для хорошего роста продуцента антибиотика и проявления им повышенной физиолого-биохимической активности, обеспечивается рубашкой ферментера или системой змеевиков. Змеевики используются также для подачи пара в процессе стерилизации или воды для охлаждения. Рисунок 2 – Ферментер для глубинного выращивания продуцентов антибиотиков: 1- корпус аппарата, 2 – теплообменник, 3 – гильза для термометра, 4 – баработер, 5 – растяжки для центровки вала, 6 – вал мешалки, 7 – лопасть мешалки, 8 – стойка ферментера, 9 – соединительная муфта вала, 10 – привод мешалки, 11 - мотор Наблюдение за основными процессами жизнедеятельности организма осуществляется контрольно-измерительной аппаратурой, позволяющей регулировать скорость перемешивания культуральной среды, поддерживать внутри ферментера на заданном уровне температуру, рН среды, количество пропускаемого воздуха, давление и другие параметры. Применяются установки, позволяющие автоматически определять содержание азота в среде по ходу развития организма. Ферментеры снабжены приспособлениями для переноса инокулята, внесения питательных дополнительных веществ, необходимых для лучшего развития культуры, пеногасителем и устройством для взятия проб. В промышленных условиях получения антибиотиков применяют ферментеры различной емкости - от 500 л до 50-100 м3 и более. Стерилизацию производственных ферментеров, а также всех обслуживающих их коммуникаций проводят перегретым паром. Воздух, необходимый для аэрации, стерилизуется через специальные фильтры, заполненные стеклянной ватой или активированным древесным углем. Проникновение в фильтр бактериальных клеток или спор, перемещающихся с воздушным потоком, зависит от скорости движения воздуха (1,5 м/с). Подготовка посевного материала – процесс многоступенчатый. Микроорганизм предварительно выращивают на агаризированной среде в пробирке, затем из пробирки высевают в колбы с жидкой питательной средой и проводят две генерации при глубинном выращивании на качалках в течение 2-3 суток для каждой генерации. Из второй генерации культуры (в колбе) делают посев в небольшой (10 л) инокулятор, а затем хорошо развивавшуюся культуру переносят в более крупный инокулятор (100-500 л), откуда и производят посев в основной ферментер. Для посева в основной ферментер используют от 5 до 10 объемных процентов посевного материала (инокулята). Развитие организма-продуцента антибиотика в ферментерах. Процесс развития микроорганизма в ферментерах проходит при строгом контроле всех стадий. Большое внимание уделяется поддержанию заданной температуры культивирования, активно кислотности сред рН, потреблению организмом основных питательных компонентов субстрата. Особое внимание при развитии продуцента в ферментерах обращают на процесс пеногашения. Основная причина появления большого количества пены – наличие белковых веществ в среде и ее высокая вязкость, обусловленная обильным накоплением биомассы. Для борьбы с пеной в ферментерах при антибиотикообразовании используют - растительные масла (соевое, подсолнечное), животный жир (лярд, кашалотовый жир), а иногда - минеральные масла (вазелиновое, парафиновое), спирты и высшие жирные кислоты. Однако внесение пеногасителя снижает скорость растворения кислорода, что может отрицательно сказаться на развитии микроорганизма и его биосинтетической активности. жүктеу/скачать 4,19 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|