Киров 2005

По учебной практике

Студентов 4 курса обучения

по специальности 012400 «Микробиология»

специализация 012405 «Биотехнология»

Экспериментальное производство колибактерина

Глубинное культивирование

Киров 2005

Составители:

к.б.н., Лауреат Государственной премии РФ Г.В. Комоско;

д.т.н. А.А. Лещенко

В подготовке материалов принимали участие:

н.с. Н.Г. Хапаев;

м.н.с. О.А. Чигринова

Рецензенты:

к.м.н., с.н.с., Лауреат премии Правительства РФ А.Н. Шевцов, начальник научного отдела НИИ микробиологии МО РФ;

к.т.н., с.н.с. С.С. Анкер, руководитель лаборатории госконтроля качества препаратов крови, кровезаменителей и консервирующих растворов Кировского НИИ гематологии и переливания крови.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О КОЛИБАКТЕРИНЕ

Колибактерин сухой представляет собой пористую массу без посторонних включений, стабилизированный в среде высушивания. Штамм E. Coli М – 17 обладает антагонистической активностью в отношении щигелл и ряда других патогенных и условно патогенных микроорганизмов кишечной группы. Антагонистическую активность штамма М – 17 оценивают в смешанных культурах по отношению к двум штаммам шигелл Флекснера и одному – двум штаммам шигелл Зонне. Антагонистический показатель к тест – штаммам шигелл Флекснера должен быть не ниже 60, а по отношению к тест – штаммам Зонне – не ниже 3.

СПОСОБЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД

Стерилизация – полное обеспложивание объектов, при котором уничтожаются все формы микроорганизмов (вегетативные и споры).

В настоящее время в микробиологических производствах используется три способа стерилизации жидких питательных сред (физический, тепловой и химический). Одним из распространенных методов является метод тепловой (при помощи пара) стерилизации ПС. Он включает два способа стерилизации: непрерывный и периодический.

Непрерывный способ стерилизации заключается в бесперебойной подаче питательной среды в «зону» стерилизации. Он осуществляется при более высоких температурах и меньшем времени. Так, существуют установки для непрерывной стерилизации питательных сред. Они состоят из приемной емкости, выдерживателя, теплообменника. На стерилизацию ПС подается насосом в выдерживатель, в котором происходит инактивация микрофлоры. Затем ПС поступает в теплообменник, где за короткий промежуток времени охлаждается до 40ºС. Время, затрачиваемое на стерилизацию 0,08 м³, равняется 11мин., температура стерилизации составляет 142…144ºС. При таком способе стерилизации сохраняются все необходимые компоненты питательной среды и, в то же время, инактивируется вся микрофлора.

Наиболее распространенным способом стерилизации ПС является периодический. Стерилизация ПС происходит в ограниченном пространстве (ферментер, автоклав). Данный способ занимает более продолжительное время и протекает при более низких температурах. Это основной способ стерилизации на большинстве микробиологических предприятияй. Заключается он в стерилизации ПС порционно, в зависимости от вместимости ферментера или автоклава и потребностей производства в стерильных питательных средах. При стерилизации основное значение имеют два фактора – температура и длительность ее воздействия. Чем выше температура, тем меньше время, необходимое для гибели микробов. Продолжительность воздействия, необходимая для уничтожения микробов при данной температуре, называется смертельным временем (Тс). Зависимость между смертельным временем и температурой приведена на рис. 1.

Рисунок 1 – Зависимость смертельного времени от температуры

Уравнение кривой, изображенной на рис. 1 принимает вид:

Tc=a-bt, (1)

Этот график имеет большое практическое значение, т.к. с его помощью можно рассчитать смертельное время для любой температуры. Коэффициенты a и b зависят от устойчивости данного микроба к тепловым воздействиям и физико-химических свойств среды, в которой они находятся. Кроме того коэффициент a зависит от начальной концентрации микробов X_о .

Многими исследователями было показано, что скорость разрушения вегетативных и споровых форм микробов прямо пропорциональна количеству выживших микробов:

X=X_о·е^{-Кт · t}, (2)

где: X- концентрация микробов;

t- время;

Кт- константа термической гибели микробов;

X_о- начальная концентрация микробов.

Экспериментально установлено, что константа термической гибели зависит от температуры, физико-химических свойств среды, возраста популяции и так же, как константа химических реакций, подчиняется уравнению:

К_т= Аe^-Е/RТ, (3)

где: А- множитель, мин ^–1 ;

Е- энергия активации, Дж/моль;

R- универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж/(моль·K);

Т- температура стерилизации, К.

Температурные и временные режимы стерилизации ферментеров и автоклавов различны. Для ферментеров температура стерилизации составляет 125…127ºС и время – 45…50 мин., для автоклавов – температура 121…123ºС и время 20…30 мин.

Основные выводы, которые вытекают из процесса тепловой стерилизации ПС, сводятся к следующему. Для повышения эффективности тепловой обработки в целях обеспечения асептических условий необходимо:

максимально уменьшить содержание воздуха в паро-воздушной смеси, находящейся в аппарате. В частности, нужно тщательно удалять воздух из аппарата перед началом обработки, продувая его текучим паром или вакуумируя;

максимально уменьшать теплопотери, особенно в трудностерилизуемых местах (штуцера, арматура). Для этого такие места должны быть тщательно укрыты теплоизоляцией;

по возможности увеличить диаметр штуцеров и уменьшить их вылет, т.е. не допускать в аппаратах узких и длинных щелей;

по возможности делать более толстыми стенки штуцеров для увеличения потока тепла вдоль стенок за счет теплопроводности;

не допускать загрязнений на внутренних поверхностях ферментеров т.к. они могут привести к понижению температуры стенки, особенно в тех случаях, когда она плохо изолирована.

Целесообразность и эффективность выполнения этих рекомендаций подтверждается практическим опытом.

Дата добавления: 2015-07-25