Питание микроорганизмов осуществляется благодаря наличию в клетке ферментов. Ферменты - это биологические катализаторы белковой природы.
Ферменты бактерий подразделяются на экзо - и эндоферменты.
Эндоферменты функционируют только внутри клетки и катализируют
реакции биосинтеза и энергетического обмена.
Экзоферменты выделяются клеткой в среду и катализируют реакции гидролиза сложных органических соединений на более простые, доступные для усвоения микробной клеткой.
В зависимости от условий образования ферментов их разделяют на конститутивные и индуцибельные.
Конститутивными называют ферменты, синтезируемые клеткой вне
зависимости от субстрата, на котором развиваются бактерии.
Индуцибельные ферменты синтезируются только в ответ на присутствие в
среде необходимого для клетки субстрата-индуктора.
Основные методы культивирования микроорганизмов
Различают два основных способа культивирования микроорганизмов –
периодическое и непрерывное.
|
|
Периодическим культивированием называют выращивание микробов в замкнутой системе без поступления питательных субстратов и удаления продуктов метаболизма. Периодическая культура переживает разные фазы развития.
1. Лаг-фаза характеризуется отсутствием активного размножения клеток в связи с внутриклеточной перестройкой ферментативного аппарата для усвоения новых субстратов питательной среды.
2. Лог-фаза характеризуется активным размножением клеток, утилизацией питательных веществ и выделением продуктов обмена.
3. Стационарная фаза – фаза сбалансированной гибели и размножения клеток, характерно динамическое равновесие между этими процессами, численность клеток относительно стабильна.
4. Фаза отмирания – гибель клеток микроорганизмов проявляется в их автолизе (саморазрушении) в результате накопления токсичных метаболитов в культуральной жидкости.
Непрерывное культивирование позволяет зафиксировать культуру в какой-то определенной фазе (обычно экспоненциальной). При этом состав среды и условия роста остаются постоянными. Этого добиваются постоянным прибавлением новой питательной среды в сосуд для выращивания и одновременным удалением такого же количества среды с клетками. В этом случае устанавливается динамическое равновесие.Пребывание бактерий в экспоненциальной стадии роста обеспечивает максимальный выход различных БАВ (витамины, антибиотики и др.).