2015-05-10
3086
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Оценить эффективность термической стерилизации суспензии микроорганизмов кинетическими методами.
1) ПРОГРАММА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
1) Асептика, асептические условия, стерильность.
2) Какое влияние оказывает посторонняя микрофлора на эффективность
микробиологических производств? Приведите примеры.
3) Каким образом обеспечивается достижение и поддержание асептических
условий на стадии ферментации?
4) Термическая стерилизация.
5) Химическая стерилизация.
6) Стерилизация ионизирующим излучением.
7) Фильтрующая стерилизация.
8) Проанализируйте существующие способы и режимы стерилизации. Какие пути повышения эффективности режимов стерилизации жидкостей вызнаете?
9) Методы и режимы получения стерильного воздуха
2) ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
3 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Активность клеток, спор и вирусов в воздухе или жидких средах может снижаться в результате их разрушения (под воздействием тепла, радиации, химических агентов или механических сил), при механическом отделении (фильтрованием или центрифугированием) или за счет ингибирования (при переохлаждении, высушивании, обезвоживании, воздействии химических реагентов). Жидкости стерилизуют в основном путем нагревания (в промышленности) или хлорирования (для бытовых нужд), а для стерилизации воздуха применяют главным образом фильтрование.
|
|
|
Основным методом стерилизации жидкостей и аппаратуры в лабораторных условиях является термический, связанный с достаточно длительным прогревом до заданной температуры.
Гибель микроорганизмов при повышенной температуре происходит, как правило, со скоростью, пропорциональной концентрации клеток или спор, еще сохранивших жизнеспособность к данному моменту времени:
- dN0 /dt =KN, (1)
где К— удельная скорость гибели;
N — число жизнеспособных клеток.
Если в начальный момент времени при х = 0, число жизнеспособных клеток составляло No, то ко времени τ= 0оно достигает величины N.
ln (N0/N) = K τ, (2)
откуда:
K = 1/ τ ln (N0/N), (3)
где ln (N0/N) – критерий стериализации.
Важной характеристикой является время, за которое число выживших клеток снижается в 10 раз. Из уравнения (2) следует: τ 10=2,303/ K.
При стерилизации жидких сред обычно задается величина критерия стерилизации. Затем по известному значению удельной скорости гибели при определенной температуре по уравнению (2) вычисляют необходимую продолжительность обработки τ.
Гибель клеток и спор резко ускоряется с ростом температуры. В интервале 100-140°С значение К возрастает в 104-105 раз; при повышении температуры на 10°С удельная скорость гибели клеток и спор возрастает в 10 раз и более.
|
|
|
Зависимость удельной скорости гибели клеток от температуры описывается уравнением Аррениуса:
K = A exp-E/RT (4)
Постоянную Е в этом уравнении по аналогии с химической кинетикой называют энергией активации процесса гибели микроорганизмов.
4.ПОРЯДОК РАБОТЫ:
1) подсчитать N — число клеток в 1 мл суспензии микроорганизмов и оценить эффективность термической стерилизации, для чего:
2) вычислить критерий стерилизации ln (N0/N).;
3) рассчитать удельную скорость гибели микроорганизмов при заданой температуре (Т = 65, 85, 100°С);
используя уравнение Аррениуса с найденными параметрами (A, E/R), определить значение удельной скорости гибели микроорганизмов указанных температур;
рассчитать τ 10 – время, за которое число выживших клеток
уменьшится в 10 раз.
4.1. Подсчет клеток в счетных камерах
Этот метод рекомендуется использовать для подсчета крупных объектов - дрожжей, одноклеточных водорослей, конидий грибов и некоторых относительно крупных бактерий. Обычно используют камеру Горяева-Тома (рис. 7 + описание), хотя можно применять и другие.
Эта камера представляет собой толстое предметное стекло, разделенное бороздками. На центральную часть стекла нанесена сетка. Площадь квадрата сетки указана на одной из сторон предметного стекла и соответствует 1/25 мм2 (большой квадрат) или 1/400 мм2 (малый квадрат). Часть предметного стекла, на 0,1 мм ниже двух других сторон. Это глубина камеры, она всегда указывается на предметном стекле.
