Способ определения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов при их культивировании на жидкой питательной среде

Авторы патента:

C12Q1 - Способы измерения или испытания, использующие ферменты или микроорганизмы (устройства для измерения или испытания при работе с ферментами или микроорганизмами, например счетчики колоний C12M 1/34); составы для них; способы получения подобных составов

Изобретение может быть использовано в биотехнологии и направлено на сокращение времени определения максим альной удельной скорости роста микроорганизмов ,. Культуральную среду прокачивают через две последовательно соединенные измерительные ячейки (Я). Культуральную среду первой Я насыщают кислородом и питательным субстратом в концентрациях, не вызывакицих ингибирование роста микроорганизмов . В Культуральную среду г второй Я. вводят буферный агент, ингибирующий рост микроорганизмов. В каждой измерительной Я измеряют скорость потребления кислорода микроорганизмами , а максимальную удельную скорость роста микроорганизмов опреi jtV QolMctKC „ деляют по формуле М„е|цс Кд OjMMH где Л QOiMHH - скорости по требления кислорода в первой и во второй измерительных ячейках соответственно; К, и Kj- коэффициенты пропорциональности. 1 ил. j (Л ОР О) Од 00 сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 С 12 (1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 4123994/31-13 (22) 03.06.86 (46) 07.01.88. Бюл. У 1 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) P. Ю. Симутис, Ю.-К. Ю. Станишкис, Д. Я. Левишаускас и К. Л. Вилутис .(53) 576.8(088.8) (56) Бирюков В. В. Нетрадиционные задачи. управления процессами культивирования микроорганизмов, решаемые с применением ЭВМ. вЂ” В кн;: Теория и практика непрерывного культивирования.микроорганизмов. вЂ” М.:

Наука, 1980, с. 138-189. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ

УДЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ РОСТА МИКРООРГА НИЗМОВ ПРИ ИХ КУЛЬТИВИРОВАНИИ НА

ЖИДКОЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение может быть использовано в биотехнологии и направлено на

ÄÄSUÄÄ 1364635 А1 сокращение времени определения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов М„ „ . Культуральную сре" ду прокачивают через две последовательно соединенные измерительные ячейки (Я) ° Культуральную среду пер" вой Я насыщают кислородом и питательным субстратом в концентрациях, не вызывающих ингибирование роста микроорганизмов. В культуральную среду 7 второй Я. вводят буферный агент, ингибирующий рост микроорганизмов. В каждой измерительной Я измеряют скорость потребления кислорода микро организмами, а максимальную удельную скорость роста микроорганизмов опреЯ62 мак деляют по формуле MMdkс =Ki вЂ” вЂ” вЂ” -K29 о мин где Qo „„, и Ц о м„„- скорости по м«кс требления кислорода в первой и во второй измерительных ячейках соот" ветственно; К, н К вЂ” коэффициенты пропорциональности. 1 ил.

1364635

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам определения параметров биотехнологических процессов.

Максимальная удельная скорость роста микроорганизмов вЂ” такая скорость роста микроорганизмов, когда отсутствует лимитация и ингибирование субстратом, Максимальная удельная скорость роста микроорганизмов является основным параметром при синтезе автоматических систем управ" ления биотехнологическими процесса" ми. B связи с нестационарностью процесса данный параметр меняется, Цель изобретения вЂ” сокращение времени определения за счет проведения процесса определения в реальном масштабе времени..

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

На схеме обозначены ферментер 1, резервуар 2 тщательного субстрата, дозатор 3 питательного субстрата, первая измерительная ячейка 4 скорости потребления кислорода, резервуар 5 буферного. агента, дозатор 6 буферного агента, вторая измерительная ячейка 7 скорости потребления кислорода, блок 8 определения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов, блок 9 индикации максимальной удельной скорости роста микроорганизмов.

Схема работает следующим образом.

Культуральная среда из ферментера 1 и питательный субстрат из резервуара 2 через дозатор 3 подается на первую измерительную ячейк 4.

Сюда также подается воздух для насыщения среды кислородом. Измерительные ячейки 4 и 7 скорости потребления кислорода состоят из дифференциального датчика, проточной кюветы и прокачивающего устройства.

В первой измерительной ячейке рост микроорганизмов происходит с максимальной удельной скоростью роста

М„„„,, а потребление кислорода микроорганизмами соответствует следующему уравнению:

Q p рцке аМмдкД + Ь1 » (1) где Х вЂ” концентрация микроорганизмов . 0 скорость потребления кис0 макс лорода при максимальной

20 (2) Qo <>H СК» где Я . вЂ” скорость потребления

0 мин кислорода при скорости роста микроорганиз25 .мов, равной нулю; коэффициент пропорцио-. нальности .

Объединяя уравнения (1) и (2), по" лучают

Q О макс

К- вЂ” - вЂ” --К а т» 0 мин (3) М макс

К = вЂ”.

С где К =-

35 Для определения Ммцкс измерительных ячеек 4 и 7 поступают на блок 8 определения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов, представляющий собой набор

40 стандартных элементов, реализующих элементарные арифметические операции согласно выражению (3}. Блок 9 индикации показывает текущее значение максимальной удельной скорости роста микроорганизмов и представляет собой цифровой милливольтметр. Куль" туральную среду после проведенных из" мерений возвращают в ферментер 1, Предлагаемый способ испытан на ферментационной установке. В ферментере с рабочим объемом 3 л на сульфитных щелоках выращивают микроорганизмов Candida utilis, штамм КЛ-1.

Исходные сульфитные щелоки, состав

55 питательной среды и штамм КЛ-1 выбраны соответственно с технологическим регламентом выращивания кормовых дрожжей. Температура культивирования

38 C„ рН 4,6; аэрация 3,2 л/мин, удельной скорости роста микроорганизмов; а и Ь вЂ” коэффициенты пропорцио5 нальности.

После первой измерительной ячейки из резервуара 5 буферного агента че" рез дозатор 6 в культуральную среду вводится буферный агент, ингибирую"

10 щий рост микроорганизмов, во второй измерительной ячейке 7 измеряется скорость потребления кислорода микро" организмами.

При удельной скорости роста мик1 роорганиэмов, равной нулю, потребление кислорода связано только с поддержанием жизнедеятельности микроорганизмов, т.е, справедливо следующее выражение;

1364635 мов не превьппает 6,6Х. где Я ц макс

Формула изобретения

02 мин вЂ” скорости потребления кислорода в первой и во второй ячейках соответственно;

М„„,„ " максимальная, удельная скорость роста микроорганизмов;

К и К1 вЂ” коэффициенты пропорциональности.

Составитель Н. Алкеев

Редактор Н, Бобкова Техред Л. Сердюков а

Корректор M. Шароши

Заказ 6539/20 Тираж 520

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Рост микроорганизмов ингибируют, вводя в питательную среду ингибитор роста микроорганизмов S01 °

Результаты семи периодических фер5 ментаций обработаны сглаживающими сплайнами и установлены истинные значения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов. Результаты этих экспериментов использова- 10 ны также для определения коэффициентов К„, К, К

Выражение для максимальной удельной скорости роста микроорганизмов для данного процесса имеет следующий 15 вид:

Ммакс = 0»088 0»093

0 0 макс о

Проведенное испытание предлагае- 2р мого способа показало, что он позволяет получить значения измерений в реальном масштабе времени, при этом погрешность определения максимальной удельной скорости роста микроорганиз- 25

Способ определения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов при их культивировании на жидкой питательной среде, предусматривающий насыщение культуральной среды кислородом и питательным субстра.том в концентрациях, не вызывающих ингибирование роста микроорганизмов, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения за счет проведения процесса в реальном масштабе времени, культуральную среду прокачивают через две последовательно установленные измери" тельные ячейки, при этом насыщение культуральной среды кислородом и питательным субстратом в концентрациях, не вызывающих ингибирование, осуществляют в первой ячейке, а в культуральную среду второй ячейки вводят буферный агент, служащий для повьппения рН среды и ингибирования роста микроорганизмов, измеряют cicoрость потребления кислорода в каждой измерительной ячейке, а определение максимальной удельной скорости роста микроорганизмов осуществляют по формуле

00 макс

М макс

=К вЂ” вЂ” вЂ” -К

1» о, п.

Способ определения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов при их культивировании на жидкой питательной среде

Изобретение относится к области микробиологии и касается отбора биологически активных соединений (ВАС) с антимикробной направленностью

Способ определения ферментов, обладающих амидазной активностью // 1353809

Изобретение относится к биоорганической химии, а именно к способам анализа ферментов, гидролизующих амидные связи

Дифференциально-диагностическая среда для выделения неферментирующих грамотрицательных бактерий // 1351975

Изобретение относится к области медицинской микробиологии и касается дифференциально-диагностической среды для выделения неферментирующих грамотрицательных бактерий

Штамм yersinia реsтis ev-94тнy,используемый для определения тимидина в питательных средах // 1348369

Изобретение относится к медицинской микробиологии и направлено I a создание нового штамма, обладающего высокой чувствительностью к экзогенным добавкам тимидина

Образец для визуального определения оптической плотности бактерийных взвесей // 1346675

Изобретение относится к микробиологии

Способ контроля процесса очистки сточных вод с активным илом // 1343746

Изобретение относится к способам контроля процесса очистки сточ-, ных вод активным илом и позволяет повысить стабильность процесса очистки за счет возможности его диагности-

Способ определения чувствительности микрофлоры кишечника к антибактериальным препаратам // 1341191

Изобретение относится к медицинской микробиологии и может быть использовано для выбора рациональной антибиотикотерапии

Способ определения утилизируемости сахаров микроорганизмами // 1341190

Изобретение относится к микробиологической промьшленности и направлено на упрощение и сокращение иремени определени утилизируеьтости сахаров микроорганизмами

Способ определения липазной активности ферментного препарата // 1341175

Изобретение относится к химии белков, а именно к способу определения липазной активности, который может быть использован для определения ее в объектах пищевой и микробиологической , промьшшенности, медицинских препаратах, а также в клинических целях

Способ определения дыхательной активности микроорганизмов // 1339130

Изобретение относится к микробиологии , а именно к биотехнологическим процессам производства различных бактерийньк препаратов и продуктов микробиологического синтеза

Способ неинвазивной диагностики хеликобактериоза ин виво // 2100010

Изобретение относится к области медицинских технологий: неинвазивной атравматичной диагностике гастродуоденальных заболеваний, вызываемых бактериями Helicobacter pylori, далее по тексту хеликобактер

Способ определения газообразующей способности хлебопекарных дрожжей // 2100432

Способ отбора иммуногенных штаммов и субкультур живых сибиреязвенных вакцин // 2101355

Изобретение относится к медицинской микробиологии и иммунологии, в частности, к разработке, производству и контролю качества живых сибиреязвенных вакцин

Способ индикации бактериальных антигенов // 2101356

Изобретение относится к иммунологии и может быть использовано для экспрессной индикации бактериальных средств при возникновении чрезвычайных ситуаций

Питательная среда для выделения и культивирования коклюшного микроба // 2101357

Изобретение относится к медицинской микробиологии и может быть использовано при диагностике коклюша

Способ моделирования лепрозной инфекции // 2102482

Изобретение относится к медицине, а именно к лепрологии, и может быть, в частности, использовано для моделирования лепрозной инфекции на лабораторных животных

Комбинированная питательная среда для дифференциации mycobacterium tuberculosis и mycobacterium bovis // 2102483

Способ восстановления вирулентности штаммов сибиреязвенного микроба // 2102484

Изобретение относится к медицинской микробиологии, в частности, к способам повышения вирулентности сибиреязвенного микроба

Способ индикации бактериальных антигенов // 2102761

Изобретение относится к области иммунологии и может быть использовано для экспрессной индикации бактериальных средств при возникновении очага бактериального заражения

Способ индикации бактериальных антигенов // 2102762