Контроль компонентов среды

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ И БИОХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА

Независимо от способа культивирования с момента засева продуцентом стерильной питательной среды ведется контроль за ростом культуры и образованием ферментов. Контроль осуществляется и на каждой следующей стадии получения фермента (чистота, стерильность, ферментативная активность).

Контроль отобранных проб

Для каждого вида продуцента и способа культивирования устанавливается своя периодичность отбора проб растущей культуры. Отобранные пробы подвергаются микроскопированию и визуальному просмотру. С целью выявления возможных заражений производится периодический высев проб на агаризованные среды с введением факторов, подавляющих рост продуцента.

Контроль ферментативной активности

Постоянно ведется определение накопления в культуре ферментативной активности. Для определения ферментативной активности используют следующие методы:

1. Химический метод – количественное определение субстрата или продуктов с помощью химических реагентов (О-гликозилгидролазы – по образованию восстанавливающих сахаров).

2. Спектрофотометрический метод – измерение скорости ферментативной реакции по изменению поглощения субстрата при характеристической длине волны (лиазы – по образованию двойной связи).

3. Манометрический метод – определение количества газа, выделяющегося в процессе реакции (оксидазы – по поглощению О2, декарбоксилазы – по выделению СО2).

4. Поляриметрический метод – фиксируется изменение оптического вращения (β-фруктофуранозидаза).

5. Хроматографический – количественное определение субстрата или продуктов с помощью различных видов хроматографии: бумажной (анализ сахаров), тонкослойной (гликозидов со сложными агликонами), ВЭЖХ (аминокислотный анализ и др.).

Контроль компонентов среды

При глубинном культивировании ведут контроль за потреблением основных лимитирующих компонентов среды (углеводы, N, Р), измеряют рН культуры, постоянно наблюдают температуру процесса и поддерживают необходимую. Для этого существуют специальные датчики и электроды, чтобы отслеживать процесс в реальном времени и не отбирать пробы. Существуют датчики температуры, оптической плотности, pH, pO2, а также датчики, определяющие концентрацию различных веществ. В ином случае берут пробы, очищают и титруют.

Рис. 1. Датчик температуры

 

Рис. 2. Цифровой датчик pH

 

Рис. 3. Биореактор