Способ подбора компонентов синтетической питательной среды для выращивания бактерий
СПОСОБ ПОДБОРА КОМПОНЕНТОВ СИНТЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ БАКТЕРИЙ, предусматривающий выбор исходной питательной среды, пригодной для Афащивания данного вида бактерий, получения на ее основе исследуемых сред, число которых на каждом шаге конструирования равно суммарному количеству химических соединений по каждому исследуемому .. р, Ill :: l-,/f источнику питания, и последовательный подбор по максимальной скорости роста бактерий необходимых химических соединений, отличающийс я тем, что, с целью ускорения процесса, подбор необходимых химических соединений осуществляют путем нахождения питательной среды, включающей химическое соединение, относящееся к любому источнику питания и обеспечивающее максимальную скорость роста бактерий, а замены на это соединение соответствующего источника питания в исходной питательной среде, при этом подбор химического соедине- , ния, обеспечивающего максимальную скорость роста бактерий и замену им (Л соответствующего источника питания в исходной питательной среде, повторяют до определения необходимых химических соединений для всех исследуемых источников питания, входящих в питательную среду. N3 Эд ю ;о
СОКИ СОВЕТСИИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) SU (1и
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОЭЛЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3795962/28-13 (22) 02.10.84 (46) !5.10.86. Бюл. 9 38 (72) Б.А. Клюшин, С.Н. Богословский, Г.А. Угодчиков, В.А. Светличная, Г.С. Нехабова и В.Г. Попов (53) 579.083.1(088.8) (56) Микроорганизмы — продуценты биологически активных веществ. Минск:
Наука и техника, 1973, с. 57.
Авторское свидетельство СССР
У 703572, кл. С 12 Я 1/00, 1979. (54)(57) СПОСОБ ПОДБОРА КОМПОНЕНТОВ
СИНТЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ CPEgbI ДЛЯ
ВЫРАЩИВАНИЯ БАКТЕРИЙ, предусматривающий выбор исходной питательной среды, пригодной для в4ращивания данного вида бактерий, получения на ее.основе исследуемых сред, число которых на каждом шаге конструирования равно суммарному количеству химических соединений по каждому исследуемому (50 4 С 12 N 1 00 С 12 N I/00 С 12 R 1:01у источнику питания, и последовательный подбор по максимальной скорости роста бактерий необходимых химических соединений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения процесса, подбор необходимых химических соединений осуществляют путем нахождения питательной среды, включающей химическое соединение, относящееся к любому источнику питания и обеспечивающее максимальную скорость роста бактерий, а замены на это соединение соответствующего источника питания в исходной питательной среде, при этом подбор химического соедине- ния, обеспечивающего максимальную Е скорость роста бактерий и замену им соответствующего источника питания в исходной питательной среде, повторяют до определения необходимых химических соединений для всех иссле- Д дуемых источников питания, входящих в питательную среду.
l?63709
Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано в . лабораторной практике для оптимизации состава питательных сред для управляемого культивирования микроорганизмов.
Цель изобретения — ускорение процесса.
Сущность способа заключается в том, что берут известную сбалансиро- 1О ванную питательную среду, из,которой путем последовательной замены входя,щих в ее состав солей основных .химических элементов питания рядом других солей этого же элемента получают 15 ряд новых сред, на которых выращивают культуру микрорганизма, по скорости накопления биомассы которого судят об оптимальных солях химических элементов, из которых и составляют оп- о тимальную питательную среду.
На основе известной среды, например М-9 для культивирования микроорганизмов Fscherichia coli M-17, гото- „ вят отдельные. сбалансированные среды, в каждой из которых заменяют соли одного из основных источников питания другими солями этого же источника питания. В полученные таким образом
ЗС новые питательные среды вносят посевной материал исследуемого микроорганизма в одинаковой концентрации, а затем приготовленную суспензию (по
9 мл) помещают в отдельные пробирки . для экспериментального культивирования. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает одновременное исследование большого количества различных химических соединений по всем основным источникам питания, что позволяет повысить быстродействие способа и определить оптимальные для исследуемого микроорганизма соли химических элементов питательной среды.
Наиболее оптимальная питательная среда для исследуемого микроорганизма считается в той пробирке, в которой за время эксперимента (в среднем около 2 ч) наибольшее число раз фиксировалась наибольшая скорость накопления биомассы. При этом условием окончания текущего эксперимента является зафиксированное уменьшение скорости накопления биомассы на наи- 55 более питательной среде. Выбираются взаимосовместимые с ранее найденной солью соли других основных химичес.ких элементов питания, на которьгх аналогично ставятся последующие эксперименты, где описанным образом определяются другие соли, наиболее оптимальные для исследуемого микроорганизма. В итоге из полученного ряда взаимосовместимых солей основных ис-.очников питания конструнруют оптимальную питательную среду.
П р и и е р. Конструирование оптимальной питательной среды для культивирования микроорганизмов Е.coli
M-17.
На практике для исследуемой группы микроорганизмов широко применяется синтетическая питательная среда М-9, состоящая из следующих ингредиентов, г/л: Na EPOq 10; KH POq 4,5;
ИаС1 5; ам. Л/К 3 зам. 4,5; MgSOq
0,2; никот. кислота 0,005 и З глюкозы.
На основе среды M-9 готовят три отдельные среды, в каждой из которых исключена соответственно одна иэ солей основных источников питания (азот, фосфор и сера). Вместо них добавляют другие соли этих же источников питания соответственно: по азоту — МН NO C Н„ О,N
ЫНС1; (NH ),;, НРО,; NHH ÐO,;
С Н К,гОо Н С- (NH4) ЯО по фосфору KH РО К НРО4
МаН И ; Иа НРО4., Йа РО, по сере — МдЯО,; К Я04 Иа Я04
ГеЯО, Na ЯО,; по углероду — глюкоза, сахароза, лактоза, магний, дульцит, рамноза, ксилоза, мальтоза, арабиноза.
Причем указанные соли добавляют в эти среды в соответствии с проведенной балансировкой для исключения влияния процента концентрации источника питания на выход целевого продукта биомассы Е.со11 M-17).
В результате получается ряд (в данном случае 18) новых сбалансированных питательных сред. Затем в каждую исследуемую питательную среду вносят посевной материал (культуры
Е. cali М-17) из расчета 0,43" 10 кл/мл, после чего 9 мл каждой суспензии помещают для культивирования в пробирки, устанавливаемые в штатив, который вместе с блоком ис- точников света установлен в закрытой о о термостатируемой камере с t =18-20 С.
Затем описанным образом производится текущий эксперимент по культивиро1263709
Составитель В. Голимбет
Редактор N. Петрова Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга
Заказ 5497/26 Тираж 490 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ванию микроорганизмов Е. coli М-17 в этих пробирках. В результате эксперимента определяется наилучшая соль лимитирующего (или наиболее влиятельного) источника питания. Затем подбирают 5 взаимосовместимые соли (с найденной солью) по одно у из двух других основных источников питания. Например, в результате первого эксперимента оказалась наилучшей солью лимитирую- 10 щего источника питания соль NH NO>.
По матрице совместимости найдены взаимосовместимые соли (с ИН ИО ) по =; фосфору (например, КН, РО ; К НРО
ИаН РО, Na НРО, Na>POq ), из которых15 конструируют ряд новых сбалансированных сред, с которыми и проводится второе экспериментальное культивирование на пробирках. В результате получают наилучшую соль по фосфору 20 (например, КН Р04). Затем находят взаимосовместимые уже с первыми двумя найденными солями по азоту и фосфору (NH
FeS0, Na SO, ), из которых конструируют следующий ряд новых сред.
Затем ставят третий эксперимент с этими средами, в результате аналогично определяется наилучшая соль по сере (например, М8$б ). Такйм образом, в относительно короткий интервал времени (каждый эксперимент длит ся в среднем 2 ч) определяется соль наилучшего потребления для исследуемого микроорганизма из всех возможных химических соединений д я каждого источника питания. На основе полученных результатов при каждом эксперименте определяют оптимальный для данного микроорганизма состав нитательной среды по основным источникам
1 питания, в примере это будут соли
ИН ИО,.КН РО, М $0 .
Аналогичный подбор компонентов питательных сред был проведен для бактерий Pseudomonas aeruginoaa
BKM-B588, Ps. fluorescens ВКМ-894, Serratia шагсезсепз. Предлагаемые среды более эффективны по сравнению с исходными.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет сократить количество экспериментов в 97 раз, соответственно сокращаются временные и трудовые затраты, также количество реактивов.
