Основные типы питательных сред и принципы их выбора.

Питательные среддля выращивания объектов биотехнологии, т. е. продуцентов тех или иных соединений, могут быть неопределенного состава и включать различные биогенные добавки (растительные, животные или микробные) - мясной экстракт, кукурузную муку, морские водоросли и т. п. – сложные. Применяются также среды из чистых хим соединений определенного состава, так называемые синтетические (простые). ПС призваны обеспечивать жизнеспособность, рост и развитие соответствующих продуцентов, а также синтез целевого продукта с максимальной эффективностью. Требования к ПС, используемым в биотехнологии, ничем не отличаются от требований, предъявляемым к питательным средам, применяемым в микробиологии для культивирования тех или иных микроорганизмов. Для приготовления питательных сред в биотехнологии используются разнообразные субстраты, которые должны удовлетворять определенным критериям.

Субстрат представляет собой сырье для получения целевого продукта и должен быть недефицитным, дешевым, по возможности легко доступным.

Все питательные среды по составу делятся на натуральные и синтетические. Натуральными называют среды, которые состоят из продуктов животного или растительного происхождения. К средам такого типа от-носятся овощные или фруктовые соки, ткани животных, молоко, отвары мяса, вытяжки почвы, различные части растений, клетки микроорганизмов. На натуральных средах хорошо развиваются многие микроорганиз-мы, поскольку такие среды содержат все компоненты, необходимые для их роста и развития. Однако эти среды имеют сложный, непостоянный химический состав и мало пригодны для изучения обмена веществ мик-роорганизмов, так как в них трудно учесть потребление ряда компонен-тов и образование продуктов метаболизма. Натуральные среды исполь-зуются главным образом для поддержания культур микроорганизмов, накопления биомассы и для диагностических целей. Синтетические среды – это среды, в которые входят соединения определенного химического состава, взятые в точно указанных количест-вах. Они широко используются при исследовании обмена веществ, фи-зиологии и биохимии микроорганизмов. Наряду с натуральными и синтетическими выделяют полусинтети-ческие среды. Главными компонентами полусинтетических сред являются соединения известного химического состава – углеводы, соли аммония или нитраты, фосфаты и др. Однако в них всегда включаются веще-ства неопределенного состава, такие как дрожжевой, почвенный, куку-рузный экстракт или гидролизат казеина. Эти среды находят широкое применение в промышленной микробиологии для получения аминокис-лот, витаминов, антибиотиков и других важных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

По назначению среды подразделяют на элективные и дифференциально-диагностические. Элективные среды предназначены для выделения микроорганизмов из мест их естественного обитания. Они обеспечи-вают преимущественное развитие определенной физиологической груп-пы микроорганизмов. Дифференциально-диагностические среды дают возможность быстро отличить одни виды микроорганизмов от других и выявить некоторые их особенности. Эти среды особенно широко применяются в санитарной и медицинской микробиологии для быстрой иден-тификации микроорганизмов. Примером таких сред являются среды Гисса, которые используются для изучения сахаролитических свойств микроорганизмов, т. е. способности ферментировать те или иные углеводы и спирты.

По физическому состоянию различают жидкие, сыпучие, плотные, или твердые, среды. Жидкие среды применяют для накопления биомас-сы или продуктов обмена, для исследования физиологии и биохимии микроорганизмов. Сыпучие среды применяют главным образом в промышленной микробиологии для культивирования некоторых продуцентов физиологически активных соединений. К таким средам относятся, например, разваренное пшено, отруби и др. Плотные среды используют для выделения чистых культур, определения количества жизнеспособных микроорганизмов, хранения культур в коллекциях, для накопления биомассы и др. В целях уплотнения сред применяют агар, желатину или силикагель (кремнекислый гель). Для уплотнения чаще всего используют агар.

45.????????