Теоретические основы. Микроорганизмы – продуценты ферментов – часто выращивают глубинным способом в жидкой питательной среде определенного состава

Микроорганизмы – продуценты ферментов – часто выращивают глубинным способом в жидкой питательной среде определенного состава. Подавляющее большинство таких микроорганизмов является аэробами и требует интенсивной аэрации питательной среды.

В зависимости от вида продуцента и синтезируемого фермента он может накапливать либо во внешней среде, либо внутри микробной клетки, либо в клетке и среде одновременно. В зависимости от локализации фермента выделение ферментных препаратов проводят из фильтрата культуральной жидкости или из биомассы продуцента.

Состав среды и условия культивирования микроорганизмов оказывают существенное влияние на образующийся комплекс ферментов. Оптимизация состава среды и условий выращивания проводятся для каждого продуцента и не могут быть едиными для всех микроорганизмов.

При проведении групповых лабораторных занятий по культивированию микроорганизмов глубинным способом целесообразно выращивать их в колбах на качалках, так как только при этих условиях можно получить много вариантов опытов.

Для глубинного способа культивирования могут быть использованы самые разнообразные микроорганизмы: микроскопические грибы, дрожжи, актиномицеты и бактерии. Наиболее часто используются: Asp. oryzae, Asp. usamii, Asp. terricola, Asp. awamori, Asp. foetidus, Asp. batatae, Asp. flavus, Asp. niger, Mucor pusillius, Trichoderma viride, Trichoderma longibrachiatum, Trichoderma koningii, Geoth. Candidum, Act. venezuelae, Act. olivochromogenes, Act. griseus, End. fibuliger, Sacch. cerevisiae, Lactobac. brevis, Bac. subtilis, Bac. mesentericus, Clost. Pectinofermentens и другие.

При глубинном способе культивирования отдельные компоненты среды строго лимитируются и индивидуально подбираются для каждого штамма микроорганизма. Среда должна обеспечивать и рост продуцента, и образование им максимальных количеств фермента. Среда должна содержать углеводы, белки, аминокислоты, соли, стимуляторы роста и вещества, способствующие биосинтезу определенных ферментов, и т.д. Например, при культивировании продуцентов амилаз в среду целесообразно вводить крахмал, а для продуцентов пектиназ – пектиновые вещества и т.п.

Не меньшее влияние, чем состав среды, на биосинтез микроорганизмами ферментов оказывают условия культивирования: pH среды, доза и возраст посевного материала, температура выращивания, степень аэрации среды, длительность культивирования и т.п.

Изучить влияние состава среды и всех других факторов в рамках лабораторного практикума невозможно, поэтому задача групповых занятий значительно уже, она может быть расширена только при выполнении на эту тему НИРС, когда есть возможность провести оптимизацию состава среды и условия культивирования с использованием математических методов планирования эксперимента.