Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра «Биохимия и технология микробиологических производств»

Отчет

по лабораторной работе №2:

«Оценка основных параметров роста микроорганизмов в условиях периодического культивирования»

Выполнил: ст. гр. БТБи-19-01 ____________ Д. Ф. Гайсина

Проверил: ____________ А. В. Митягина



Уфа 2022
Цель работы:оценить основные параметры ростамикроорганизмов в условиях периодического культивирования.
Теоретическая задача:

Культура растет на простой среде, содержащей 0,3% глюкозы. В момент времени τ = 0 культуру (как инокулят) разбавляют большим объемом идентичной стерильной среды. Процесс роста культуры контролируют по изменению оптической плотности во времени. Полученные данные приведены в столбце 1. В столбце 2 указано изменение ОД этой же культуры, но вы­росшей в сложной среде и разбавленной питательным раствором, содержа­щим 0,15% (м/об) глюкозы и 0,15% (м/об) лактозы.

Время, ч	ОД420		Время, ч	ОД420
0	0,07	0,06	4,5	0,45*	0,43
0,5	0,09	0,06	5	0,53*	0,48
1	0,12	0,06	5,5	0,53*	0,5
1,5	0,15	0,07	6		0,52
2	0,21	0,1	6,5		0,3*
2,5	0,27	0,13	7		0,42*
3	0,38	0,18	7,5		0,5*
3,5	0,50	0,26	8		0,5*
4	0,36*	0,32

---

* – определению оптической плотности предшествовало разбавление пробыравным объемом не содержащей клеток среды.

Допустим, что ОД₄₂₀ про­порционально клеточной массе, причем ОД₄₂₀=0,175 соответствует концен­трации абсолютно сухой биомассы (асб) 0,1 мг/мл. Рассчитать удельную скорость роста, продолжи­тельность лаг-фазы, общие экономические коэффициенты, выраженные в г клеток / г субстрата при условии, что субстрат всегда утилизируется полно­стью. Объясните форму кривых роста.

Решение

Удельная скорость роста – прирост биомассы за малый промежуток времени, рассчитанный на единицу растущей биомассы: .

Поскольку в экспоненциальной фазе роста µ=const, то интегрирование уравнения приводит к выражению: .

Это уравнение прямой линии в полулогарифмических координатах. Данная линия совпадает с прямолинейным участком кривой роста, характеризующим экспоненциальную фазу роста в полулогарифмических координа­тах.

В связи с этим значение удельной скорости роста может быть определено как отношение , т.е. .

Т.к. ОД₄₂₀=0,175 соответствует концен­трации абсолютно сухой биомассы (асб) 0,1 мг/мл, тогда [г/мл].
Расчет удельной скорости роста для простого субстрата:

	, г/мл			, ч	, ч-1
0,07	4,000∙10-5	-10,127	–	0,5	0
0,09	5,143∙10-5	-9,875	0,251		0,503
0,12	6,857∙10-5	-9,588	0,288		0,575
0,15	8,571∙10-5	-9,364	0,223		0,446
0,21	1,200∙10-4	-9,028	0,336		0,673
0,27	1,543∙10-4	-8,777	0,251		0,503
0,38	2,171∙10-4	-8,435	0,342		0,683
0,50	2,857∙10-4	-8,161	0,274		0,549
0,72	4,114∙10-4	-7,796	0,365		0,729
0,9	5,143∙10-4	-7,573	0,223		0,446
1,06	6,057∙10-4	-7,409	0,164		0,327
1,06	6,057∙10-4	-7,409	0		0

---

Расчет удельной скорости роста для составного субстрата:

	, г/мл			, ч
0,06	3,429∙10-5	-10,281	–	0,5	0
0,06	3,429∙10-5	-10,281	0		0
0,06	3,429∙10-5	-10,281	0		0
0,07	4,000∙10-5	-10,127	0,154		0,308
0,1	5,714∙10-5	-9,770	0,357		0,713
0,13	7,429∙10-5	-9,508	0,262		0,525
0,18	1,029∙10-4	-9,182	0,325		0,651
0,26	1,486∙10-4	-8,814	0,368		0,735
0,32	1,829∙10-4	-8,607	0,208		0,415
0,43	2,457∙10-4	-8,311	0,295		0,591
0,48	2,743∙10-4	-8,201	0,110		0,220
0,5	2,857∙10-4	-8,161	0,041		0,082
0,52	2,971∙10-4	-8,121	0,039		0,078
0,6	3,429∙10-4	-7,978	0,143		0,286
0,84	4,800∙10-4	-7,642	0,336		0,673
1,0	5,714*10-4	-7,467	0,174		0,349
1,0	5,714*10-4	0	7,467		0,000

---

График зависимости ОД₄₂₀= f() для простого субстрата:



График зависимости ОД₄₂₀= f() для составного субстрата:



График зависимости = f ()для простого субстрата:


График зависимости = f ()для составного субстрата:


Анализ кинетических кривых. При росте на простой питательной среде лаг-фаза отсутствует, так как культуре нет необходимости перестраивать метаболизм и подготавливать субстрат к расщеплению. При росте на сложной питательной среде, содержащей глюкозу и лактозу, лаг-фаза присутствует и равняется одному часу. Это связано с тем, что лактоза является сложным соединением (дисахаридом), которое необходимо сначала подвергнуть ферментативному гидролизу.
Общий экономический коэффициент рассчитывают по формуле: .

Т.к. потребляется весь субстрат, то , а концентрация биомассы достигает максимального значения . Следовательно: .

Расчет общего экономического коэффициентадля простого субстрата:



Расчет общего экономического коэффициентадля составного субстрата:



Экспериментальная задача

1. 
   Приготовление сред. Приготовили жидкую питательную среду следующего состава (%): глюкоза – 5 (вариант №3), (NH₄)₂SO₄ – 0,5, ZnSO₄ – 0,05, KH₂PO₄ – 0,64, K₂HPO₄ – 0,64, дрожжевой экстракт – 0,5, вода. Также приготовили жидкую питательную среду для инокулята следующего состава (%): глюкоза – 11 (вариант №6), (NH₄)₂SO₄ – 0,5, ZnSO₄ – 0,05, KH₂PO₄ – 0,64, K₂HPO₄ – 0,64, дрожжевой экстракт – 0,5, вода. Среды разлили по 50 мл в качалочные конические колбы (объем –
   250 мл) и стерилизовалиавтоклавированием.
   

---

Пересчет состава питательной среды на 50 мл:

(NH₄)₂SO₄: г

ZnSO₄: г

KH₂PO₄ и K₂HPO₄: г

Дрожжевой экстракт: г

Глюкоза (вариант №3): г

Глюкоза (вариант №6): г

2. 
   Посев микроорганизмов и определение начальной концентрации биомассы. Стерильные колбы со средой инокулировали посевным материалом. В качестве инокулята использовали суточную культуру дрожжей Rhodotorulaglutinis.
   

После посева добились полного суспендирования биомассы культуры (аккуратно, круговыми движениями колбы) и, не нарушая стерильности, колбы отобрали 3 – 5 мл культуральной жидкости в пробирку.

В отобранной пробе спектрофотометрически определили концентрацию биомассы, измеряя оптическую плотность культуральной жидкости при 520 нм(ОД₅₂₀).

3. 
   Культивирование микроорганизмов, контроль роста культуры и определение выхода редуцирующих веществ. Колбу сразу же после посева и отбора нулевой пробы поместили в термостатированную качалку для культивирования микроорганизмов. Периодически (через каждый час) отбирали пробы культуральной жидкости и определяли в них концентрацию биомассы(ОД₅₂₀) и концентрацию редуцирующих веществ (РВ).
   

Параметр	Время, ч
	0	1	2	3	4
ОД520 (1)	0,18	0,2	0,215	0,230	0,230
ОД520 (2)	0,2	0,21	0,240	0,245	0,250

---

Смотрите также файлы

• бухучет.docx

• Выступление на методическом объединении учителей предметников.docx

• Мтінді оып, астындаы тест тапсырмаларын орындаыз. Отбасы лтты тірегі.docx

• 1 Конкуренция это а определенный вид соперничества рыночных субъектов.docx

• Позднее (1700 г до н э.) была произведена новая съемка Египта, целью которой было осуществление налогообложения недвижимой собственности и распределение земель.docx