Аэрация

Кислород входит в состав воды и органических соединений, поэто­му поступает в клетки всегда в больших количествах. Однако облигатные аэробовы нуждаются в постоянном притоке молекулярного кис­лорода, который играет роль терминального окислителя.Развитие других мик­роорганизмов, напротив, возможно только в отсутствие кислорода. Для многих из них кислород токсичен — он угнетает рост или вызывает гибель клеток. Среди микроорганизмов выделяют также группу факультативных анаэробов, Например, некоторые дрожжи или энтеробактерии в зависи­мости от наличия кислорода осуществляют аэробное дыхание или брожение.

Неодинаковые потребности микроорганизмов в свободном кисло­роде определяют различия и в способах их культивирования.

Способы культивирования аэробных микроорганизмов.

Культивирование на поверхности плотных и жидких сред. В этом случае микроорганизмы выращиваются на поверхности плотной среды или в тонком слое жидкой среды и получают кислород непосредствен­но из воздуха. При поверхностном культивировании важно увеличить площадь соприкосновения среды с воздухом.

В жидких средах аэробные ми­кроорганизмы часто растут, образуя на поверхности пленку. Факуль­тативные анаэробы развиваются не только на поверхности, но и в тол­ще жидкой среды, вызывая более или менее равномерное ее помутне­ние..

Глубинное культивирование в жидких средах. Все способы глубин­ного культивирования аэробных микроорганизмов сводятся к увеличе­нию поверхности соприкосновения питательной среды с кислородом воздуха. Следует иметь в виду, что при глубинном культивировании в жидких средах микроорганизмы используют растворенный кислород. Вместе с тем растворимость кислорода в воде невелика, поэтому, что­бы обеспечить рост аэробных микроорганизмов в толще среды, ее не­обходимо постоянно аэрировать.

Наиболее простой и широко распространенный в лабораторной практике способ глубинного культивирования — выращивание на ка­чалках, обеспечивающих встряхивание или вращение колб или проби­рок со скоростью 100—200 и более оборотов в минуту. Чем больше скорость вращения, тем больше соприкосновение среды с воздухом и выше насыщение ее кислородом.

Помимо перемешивания, аэрировать культуру микроорганизмов можно продуванием через толщу среды стерильного воздуха. Этот спо­соб часто используется в лабораторных исследованиях, но особенно широкое применение он нашел в промышленной микробиологии при получении биомассы и различных продуктов жизнедеятельности мик­роорганизмов— антибиотиков, ферментов, кислот. Скорость протека­ния воздуха через среду необходимо контролировать. В фермен­терах количество пропускаемого воздуха поддерживается на заданном уровне автоматически. Воздух стерилизуется. путем прохождения через активированный древесный уголь, стеклянную вату, пропитанную анти­септиком, или специальные ткани из полимеров.

Для аэрации культур микроорганиз­мов, как правило, используют обычный воздух. Продувание сред кислородом не рекомендуется, так как чрезмерное насы­щение среды кислородом (до 40 мг/л) мо­жет привести к угнетению роста микро­организмов. В ферментерах принудитель­ную аэрацию обычно совмещают с меха­ническим перемешиванием среды мешал­ками, скорость вращения которых может достигать сотен и даже тысяч оборотов в минуту.

Необходимо помнить, что потребности в свободном кислороде у различных аэроб­ных микроорганизмов неодинаковы, по­этому степень аэрации следует подбирать экспериментально для каждой культуры.

Дата добавления: 2015-07-25