класифікація способів та систем культивування мікроорганізмів

класифікація способів та систем культивування мікроорганізмів

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления.  Поверхневе культивування.

Найбільш старий метод отримання ферментних препаратів. Переваги – простий, продукт отримується у концентрованому вигляді.  Потреба мікроорганізмів-продуцентів у макроелементах забезпечується введенням відповідних солей, мікроелементів – водогінною водою, рослинними відварами і інше. В якості компонентів поживного середовища при глибинному культивуванні доцільно використовувати відвари і гідролізати рослинних відходів (висівки, солодові ростки, буряковий жом і інше), а також фільтрати спиртової барди, гідролізати мікробної маси, тобто речовини, які не містять нерозчинних компонентів. ІДЕНТИФІКАЦІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ – система дослідів (див. Бактеріоскопічні, Бактеріологічні, Серологічні методи).  КУЛЬТИВУВАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ – вирощування мікроорганізмів у штучних умовах. КУЛЬТИВУВАННЯ ГЛИБИННЕ – вирощування мікроорганізмів на рідкому поживному середовищі в спеціальних апаратах (колбах, ферментерах) при постійному перемішуванні.  КУЛЬТИВУВАННЯ ПОВЕРХНЕВЕ – вирощування мікроорганізмів на поверхні твердого або рідкого (без перемішування) живильного середовища. КУЛЬТУРА МІКРООРГАНІЗМІВ –мікроорганізми, виділені з різноманітних середовищ і вирощені на різноманітних за консистенцією (найчастіше – твердих) субстратах (див. Субстрат). Винахід стосується мікробіології, зокрема способів культивування мікроорганізмів, і може бути використаний при культивуванні бактерій різних гр уп. Відомий спосіб культивування мікроорганізмів на поживному середовищі, яке містить джерела вуглецю, азоту, фосфор у, мінеральні солі і стимулятор росту при обробці фізичними факторами [1]. Недоліком способу є те, що він має низький вихід біомаси, і для його виконання необхідні складні фізичні пристрої. Найбільш близьким до запропонованого винаходу є спосіб культивування мікроорганізмів, в якому як стимулятор використовують бактеріородопсин і освітле Для культивування мікроорганізмів у лабораторних умовах використовують поживні середовища. Поживні середовища повинні містити всі сполуки необхідні мікроорганізмам для їх зростання. У зв’язку з тим, що конструктивні і енергетичні процеси у мікроорганізмів досить різнопланові, універсальних середовищ, однаково придатних для зростання всіх без виключення мікроорганізмів не існує.  Основні (загального вжитку) середовища використовують для культивування більшості мікроорганізмів. Це прості поживні середовища: м’ясопептонний агар (МПА), поживний желатин, пептонна вода.

Культивування аеробних мікроорганізмів. Метод поверхневих культур. Поверхневе культивування аеробів проводять на щільному або сипучому середовищі, а також у тонкому шарі рідкого середовища в скляному посуді із широким дном: чашках Петрі, колбах Виноградського, матрацах, кюветах. Засіяні посудини культивують при постійній температурі в термостатах або термостатних кімнатах (термокамерах). Мікроорганізми розвиваються на поверхні середовища й використовують кисень безпосередньо з повітря.

На рідких середовищах облігатні аероби ростуть у вигляді рясних плівок. Виділення та ідентифікація анаеробних мікроорганізмів. Визначення бактеріоциногенності мікроорганізмів. Визначення вірулентності мікроорганізмів, смертельної дії екзотоксинів та ендотоксинів. Вода як середовище проживання і зберігання мікроорганізмів. Автохтонна і алохтонна мікрофлора відкритих водоймищ.  За своїм складом, наяв-ністю живильних речовин вони придатні для культивування багатьох видів бактерій. Друга група – спеціальні середовища.

Вони використовуються в тих випад-ках, коли мікроорганізми не ростуть на простих. До них належить кров’яний, си-роватковий агари, сироватковий бульйон, асцитичний бульйон, асцит-агар та інші. Культивування мікроорганізмів у лабораторних умовах. 1. Живильні середовища в мікробіології. мікроорганізм анаеробний культивування мікробіологія. Для культивування мікроорганізмів використовуються різні за складом живильні середовища, в яких повинні міститися всі речовини, необхідні для росту. Потреби мікроорганізмів у поживних речовинах надзвичайно різноманітні і визначаються особливостями їх метаболізму.

Тому універсальних середовищ, однаково придатних для зростання всіх мікроорганізмів, не існує. p align=»justify»> У широкому сенсі слова живильне середовище повинна відповідати КЛАСИФІКАЦІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ.

Мікроорганізми, як і всі живі істоти, мають визначені ознаки, за допомогою яких них ідентифікують, тобто розпізнають, або диференціюють (відрізняють) і розділяють чітко розрізнюванні групи. Систика (від греч.

Systematicos — упорядкований, стосовний до системи) — це наука про принципи класифікації об’єктів органічного світу, заснованих на спільності походження і генетичних зв’язків різних груп живих істот.  Під класифікацією розуміють закономірність розподілу мікроорганізмів по систичних групах, що називають категоріями, рівнями, рангами і таксонами, а класифікацію тому називають ще таксономією. КЛАСИФІКАЦІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ. Мікроорганізми вирощують з використанням двох методів – періодичне і неперервне культивування. При періодичному методі культуру засівають у живильне середовище і культивують за умов відповідної температури, аерації, перемішування.  Від’ємно-доливний спосіб полягає в тому, що з посудини, в якій культивуються мікроорганізми вилучають частину клітин та продукти обміну і вносять відповідний об’єм живильного середовища. Якщо процедуру виконувати часто з певною періодичністю, то можна перейти до неперервного способу культивування мікроорганізмів [Герасименко, 1989]. (слайд 14). Відповідно до сучасних принципів класифікації всі мікроорганізми залежно від будови клітини діляться на еукаріоти (ядерні) і прокаріоти (доядерні). До еукаріотів відносять водорості, гриби, до прокаріотів — бактерії.  Ці способи розмноження характерні для еукаріотів, проте відрізняються від них тим, що в останніх цим процесам передує мітотичний поділ ядра, а у бактерій мітоз відсутній. Широке розповсюдження, швидке розмноження і особливості метаболізму. мікроорганізмів впливають на життя всієї планети. Процеси, у яких беруть участь мікроорганізми, є важливими та необхідними ланками кругообігу таких елементів, як вуглець, азот, сірка, фосфор та інших біогенних елементів. Мікроорганізми – дуже зручні об’єкти для досліджень: швидко ростуть, мають здатність адаптуватися до умов середовища, у них виявлені ферментні системи, яких немає у рослин і тварин.  Розглянуто місце мікроорганізмів у системі живого світу, сучасні відомості про походження життя та виникнення прокаріотів та еукаріотів, їх хімічний склад, живлення, методи культивування та вплив факторів середовища. Досить повно описано різноманітність прокаріотичних організмів.  У галузі керованого культивування мікроорганізмів М Єрусалимським розроблено теорію росту і розвитку мікроорганізмів; І. Л. Работновою зроблено вагомий внесок у вивчення окисно-відновних реакцій. Культивування мікроорганізмів – це вирощування їх на штучних живильних середовищах (субстратах). Субстрати вміщують необхідний набір різних хімічних елементів, які беруть участь в обміні між клітинами мікроорганізмів та середовищем. Вони є джерелами живлення та енергії для біооб’єктів. Розвиток мікроорганізмів здійснюється, коли у зовнішньому (живильному) середовищі присутні всі необхідні поживні речовини для проходження пластичних та енергетичних процесів (анаболізму і катаболізму) Мікробіологічний синтез. Промисловий спосіб одержання хімічних сполук та інших продуктів, що здійснюється завдяки життєдіяльності мікробних клітин, відомий під назвою мікробіологічного синтезу. Такі його продукти, як пекарські дріжджі, відомі давно, проте широке використання мікробіологічного синтезу почалося з 50-х рр.  Мікробіологічний синтез використовує здатність мікроорганізмів розмножуватися з великою швидкістю і виділяти надлишкові кількості продуктів обміну речовин (амінокислот, вітамінів тощо), у багато разів перевищують потреби мікробної клітини.  Мікроорганізми є продуцентами амінокислот, які використовуються в медичній практиці, або напівпродуктів синтезу ЛР. 2. Класифікація мікроорганізмів. 3.Основні форми бактерій, їх характеристика. Питання для самостійного вивчення  Особливостi будови. Функцii структурних елементiв. Особливості розмноження та культивування вірусів, рикетсій, хламідій, мікоплазм, актиноміцетів. Рекомендована література. Мікробіологія: Підр. для студ. / Другий розділ присвячений питанням культивування мікроорганіз-мів. Тут розглянуті закономірності росту й розвитку мікробів, наведено математичний опис кінетики росту клітин. У третьому розділі розповідається про основні принципи інженер-ної реалізації біотехнології харчових продуктів, у тому числі продуктів бродіння.  Особливості мікроорганізмів. Ще на ранніх етапах розвитку біології світ живих організмів вчені поділяли на два царства: царство рослин і царство тварин.  Класифікація й номенклатура – дві основні області систематики. Основна одиниця в системі живих організ-мів – вид. Глибинне культивування мікроорганізмів — продуцентів біологічно активних речовин — є найбільш складним і тонким процесом отримання продуктів мікробного синтезу.

Біосинтез продукуючих мікроорганізмом біологічно активних речовин залежить від таких факторів, як температура, рН середовища і культури, що вирощується, концентрація розчиненого кисню, тривалість культивування, конструкція і матеріал устаткування, в якому відбувається процес, і ін. В залежності від застосовуваних методів оцінки роботи ферментери для глибинного культивування мікроорганізмів поділяють на ряд груп за такими ознаками: — за Види культивування: ПРОМИСЛОВЕ КУЛЬТИВУВАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ РОЗРІЗНЯЮТЬ: • Поверхневе- вирощування промислової культури на середовищі, яке містить тверді частки субстрату: > твердофазне — мікроорганізми ростуть на поверхні щільного середовища. > рідке — ростуть на   Види культивування. Промислове культивування мікроорганізмів. Розрізняють: • Поверхневе- вирощування промислової культури на середовищі, яке містить тверді частки субстрату: > твердофазне — мікроорганізми ростуть на поверхні щільного середовища. > рідке — ростуть на поверхні рідкого поживного середовища. Фізіологія мікроорганізмів вивчає біохімічні процеси, що відбуваються в клітині і забезпечують її енергетичні потреби та відтворення структурного матеріалу, що йдуть на ріст і розмноження. 3. Живлення бактерій.  1Класифікація бактерій за типом живлення. Залежно від джерела вуглецю та азоту 1)Аутотрофи (аміноаутотрофи) джерелом є неорганічні сполуки вуглецю і азоту 2)Гетеротрофи (аміногетеротрофи) джерелом є органічні сполуки вуглецю та азоту. 1Гетеротрофи класифікуються  Газовий пакет з регенератором Біологічний спосіб – одночасне культивування в герметизованій чашці Петрі облігатних аеробів з анаеробами Культивування в товщі середовища. 45. Культуральні властивості бактерій. Для вирощування мікроорганізмів з метою одержання білка добре б мати багатий на вуглець, але дешевий субстрат. Цій вимозі цілком відповідають нормальні (нерозгалужені) алкани нафти.

Вихід біомаси може досягати при їхньому використанні до 100% від маси субстрату.  Одним з перспективних джерел вуглецю для культивування продуцентів білка високої якості вважається метиловий спирт. Його можна одержувати методом мікробного синтезу на таких субстратах, як деревина, солома, міські відходи. Використання метанолу як субстрату ускладнено через його хімічну структуру: молекула метанолу містить один атом карбону, тоді як синтез більшості органічних сполук здійснюється через двовуглецеві молекули. Методи виділення і культивування мікроорганізмів ….43 Лабораторна робота № 10. Взяття змивів з обладнання.

Санітарно-бактеріологічний аналіз проб повітря, води, змивів з рук …50 Лабораторна робота № 11.  розглядають в імерсійній системі, на покривне скло наносять краплю кедрової олії чи гліцерину. Препарат «роздавлена крапля» дозволяє встановити форму клітин досліджуваних мікроорганізмів, їх розміри, розташування і спосіб спороутворення, а також наявність або відсутність рухливості.  Краплину суспензії мікроорганізмів наносять на покривне скло і перевернувши його краплиною вниз, розміщують на спеціальне предметне скло з заглибленням у центрі. Класифікація пестицидів. Хімічні речовини, що використовуються для боротьби з шкідниками та збудниками захворювань, мають загальну назву пестициди. Пестициди класифікують за об’єктами, проти яких вони застосовуються, за способом надходження до організму, характеру дії на шкідливі організми, хімічному складу.  Використання мікроорганізмів у захисті рослин пов’язане насамперед з ім’ям І. І. Мечникова та його науковими дослідженнями в 70-ті роки ХІХ сторіччя.

Саме в цей період у південних регіонах Росії спостерігалися спалахи розмноження хлібного жука.  Усі вірусні препарати виробляються шляхом культивування вірусів у живих комахах тих видів, проти яких їх застосовують. способів його регулювання, способів підготовки субстратів, їх використання та покрашення; — вивчення науково — обґрунтованих технологій вирощування грибів в спорудах закритого ґрунту; — удосконалення технологій вирощування високих урожаїв грибів з метою одержання екологічно чистої продукції з мінімальними затратами праці; — забезпечення агрохімічного обслуговування в плані приготування субстратів.  18. Складання технологічних планів культивування шіїтаке. 19. Складання технологічного плану вирощування малопоширених видів грибів. 20.

Розробка системи захисту культивованих грибів від хвороб. 2Розробка системи захисту культивованих грибів від шкідників. Разом. Кількість годин Культивування мікроорганізмів.

Для вирощування бактерій в лабораторних умовах, дослідження їх різноманітних властивостей, тривалого зберігання використовують живильні середовища. Вони повинні відповідати певним стандартам, створюючи оптимальні умови для росту, розмноження й життєдіяльності мікроорганізмів.  Класифікація ферментів бактерій. Гідролази адаптивні. Оксидоредуктази конститутивні.  За допомогою мікроорганізмів та їх ферментних систем в медичній промисловості одержують гормони гідрокортизон, преднізолон, різноманітні алкалоїди. Пропіонібактерії, актиноміцети синтезують вітаміни (В12­). Система класифікації мікроорганізмів Вид Род Сімейство Порядок Клас  в основу мікробіології покладена класифікація. До недавнього часу всі живі істоти клітинного складу в залежності від взаємозв’язку ядра та органом з цитоплазмою, складу клітинної стінки та інших ознак розподіляють на дві групи: прокаріоти і евкаріоти. Необхідно, перш за все, усвідомити різницю між прокаріотами (доядерними організмами, роль ядерного апарату в яких виконує нуклеотид), еукаріотами (мікроорганізмами, в яких чітко виділене ядро з ядерцем).

Для означення мікроорганізмів прийнята бінарна номенклатура, яка включає в себе назву роду та виду.

Система класифікації мікроорганізмів 47. Надайте характеристику основних способів культивування мікроорганізмів у мікробіологічному виробництві. 48. Надайте характеристику та опишіть типи мікроорганізмів, які є збудниками псування харчових продуктів. 49. Поясніть особливості впливу і наведіть приклади факторів, які впливають на життєдіяльність мікроорганізмів.  Охарактеризуйте тип безперервного глибинного методу культивування мікроорганізмів у відкритих системах. 15. Надайте характеристику мікроорганізмам – збудникам псування харчових продуктів, зокрема спороутворювальним аеробам і маслянокислим бактеріям. Кількість годин комунікативної способи. ної взаємодії комунікації. 5.  класифікація і номенклатура мікроорганізмів. Разом за змістовим модулем 42.  Методи культивування мікроорганізмів. Асоціації мікроорганізмів та чисті культури. Тема 10.  Екологічні системи мікроорганізмів. Вільноживучі та паразитичні мікроби. Мікрофлора грунту, води та повітря – атмосферного і закритих приміщень (медичних закладів, житлових помешкань та ін.). Поняття про класифікацію мікроорганізмів.

Морфологія бактерій, їх величина та основні форми. Поліморфізм. Будова бактеріальної клітини. Мікроскопічний метод дослідження та його значення. Морфологічні критерії ідентифікації мікроорганізмів. Коротка морфологічна характеристика грибів, спірохет, найпростіших, рикетсій, хламідій, мікоплазм, вірусів. Поняття про хімічний склад мікроорганізмів. Основні фізіологічні процеси у бактерій.  Живлення, дихання, ріст і розмноження бактерій.

Умови культивування бактерій. Характеристика поживних середовищ. Поняття про культуральні і біохімічні властивості мікроорганізмів. Бактеріологічний метод дослідження, значення для діагностики. Виробниче культивування мікроорганізмів. 77.  При періодичному способі культивування ферментер заповнюється вихідним поживним субстратом та мікроорганізмами із інокуляту. Рисунок 4.2 – Схема біореактора періодичної дії Протягом певного часу в апараті відбувається взаємодія мікроорганізмів із субстратом, яке супроводжується утворенням продукту (Х + S → P) (рис.4.2). 13.  Системи безперервної ферментації можуть бути організовані за принципом повного витиснення або повного змішання. Перший приклад — так називана тубулярна культура (рис.4.3).  Контрольні питання до теми Т6: Наведіть класифікацію поживних середовищ. Тема Мікроорганізми як основний об’єкт вивчення мікробіології.

Доклітинні і клітинні форми мікробів та інфекційних агентів (пріони, віроїди, віруси, бактерії, спірохети, рикетсії, хламідії, мікоплазми, актиноміцети, гриби, найпростіші).  Принципи функціонування бактеріального генома. Система репарації. Плазміди бактерій, їх властивості. Кон’югативні та некон’югативні, інтегративні та автономні плазміди.  Культивування бактерій. Методи культивування анаеробних бактерій (поживні середовища для облігатних анаеробів, анаеробні бокси тощо).

Методи вивчення ферментативної активності бактерій та використання їх для ідентифікації бактерій.