Совместная работа студента с преподавателем

Самостоятельная работа студентами выполняется под непосредственным контролем преподавателя. После выполнения задания студенты должны представить тетради на проверку преподавателю и отдать лаборанту для обработки использованную лабораторную посуду.

Контрольные вопросы:

1. По каким микроморфологическим принзнакам идентифицируются продуценты в стадии роста (в тропофазе)?

2. По каким микроморфологическим принзнакам идентифицируются продуценты в стадии биосинтеза ( в идиофазе)?

3. По каким признакам сравнивают микроскопию двух фаз?

4. Как можно измерять объемную биомассу на разных стадиях культивирования продуцента и построить кривую роста?

Рекомендуемая литература:

1. Егорова Т.А., Клунова С.М., Живухина Е.А. Основы биотехнологии. – М.: Изд. центр «Академия», - 2008. – 208 с.

2. Евтушенков А.Н., Фомичев Ю.К. Введение в биотехнологию: Курс лекций. – Минск.: БГУ, 2002. - 105 с.

3. Сазыкин Ю.О., Орехов С.Н., Чакалева И.И. Биотехнология: Учебное пособие. – М.: Изд. Центр «Академия». – 2006. – 256 с.

4. Орехов С.Н. Фармацевтическая биотехнология. Руководство к практическим занятиям. – Учебное пособие. – Под ред. акад. РАМН В.А. Быкова, проф. А.В Катлинского. – М. : ГЭОТАР-Медиа 2009. – 384 с.

5. Елинов Н.П. Химическая микробиология. - Учебник. - М.: Высшая школа. - 1989, 448 с

6. Воробьева Л.И. Промышленная микробиология. - Учебное пособие. - М.: Изд-во МГУ. - 1989, 294 с.

7. Биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. / Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса. - М.: Мир. - 1988, 480 с.

8. Чуешов В.И., Зайцев А.И., Шебанова С.Г. Промышленная технология лекарств. Том 2. Харьков, 2002.

9. Биотехнология микробного синтеза (Под ред. Бекера М.Е.) – Рига – 1980.

10. Биотехнология. /Отв. редактор А.А. Баев. - М.: Наука. - 1984, 310 с.

11. Никитин Г.А. – Биохимические основы микробиологических производств – Киев, 1981.

12. Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов. М., - 1979 г.

13. Попова Т.В. – Развитие биотехнологии в СССР – М., Наука - 1988 г.

14. Промышленная микробиология (Под ред. Егорова Н.С.) – М., 1989 г.

15. Популяционные аспекты биотехнологии – Печуркин Н.С., Брильков А.В., Маркенкова Т.В. – Новосибирск: - Наука – 1990 г.

16. Процессы и аппараты химической технологии (Под ред. П.Г. Романкова). – Л. – 1981.

17. Специальные журналы: «Биотехнология», «Фармация Казахстана», «Фармация», «Фармацевтический бюллетень», и др.

Лабораторная работа № 8.

«Определение оптимальных параметров ведения процесса биосинтеза противоопухолевого антибиотика рубомицина»

Занятие № 14

Тема занятия: Определение оптимальных параметров ведения процесса биосинтеза противоопухолевого антибиотика рубомицина

Цель: научиться анализировать параметры процесса биосинтеза БАВ и определять оптимальные параметры для биосинтеза антибиотиков и других БАВ.

Задачи обучения:

• изучить представленные в виде таблицы параметры двух процессов синтеза рубомицина и представить данные в виде графика;

• охарактеризовать эти процессы и выбрать из них оптимальный (время начала биосинтеза, какими изменениями сопровождается процесс биосинтеза рубомицина^♠).

При описании процесса руководствоваться предложенной в примечании схемой изложения и дополнить собственными выводами.

Ферментация № 1 (аппарат «Chemap 1»)

• Состав среды, %:

• крахмал картофельный – 6,5;

• соевая мука – 1,7;

• глюкоза – 1,5;

• (NH₄)₂SO₄ – 0,4;

• K₂HPO₄ – 0,01;

• CaCO₃ - 0,5;

• pH (перед посевом) 7,1.

Таблица 5. Показатели ведения процесса в аппарате «Chemap 1» с использованием крахмальной среды

№ пробы	Часы роста	Биомасса, %	рН	Углеводы общие	Глюкоза	Азот	рО2, %	Активность, мкг/мл
1	0	-	7,1	6,55	1,56	86,8	65	50
2	11	5	6,9	6,22	1,56	86,8	60	175
3	35	10	6,9	5,98	-	84,0	57	277
4	59	38	6,5	5,36	-	81,2	52	306,6
5	83	32	7,0	4,31	-	53,2	43	297,3
6	107	30	8,2	4,31	-	89,6	43	146

Ферментация №2 (аппарат «Сhemap 2»)

Состав среды, %:

• Гороховая мука – 3;

• Сахароза – 7;

• NaCl – 0,4;

• KCL – 0,04;

• K₂ HPO₂ – 0,08;

• (NH₄)₂SO₄ – 0,4;

• СаСО₃ – 0,8;

• рН (перед посевом) 7,41.

Таблица 6. Показатели ведения процесса в аппарате «Сhemap 2» с использованием сахарозно-гороховой муки

№ пробы	часы роста	биомасса, %	рН	углеводы общие	глюкоза	азот	рО2,%	активность, мкг/мл
1	0	-	7,15	5,57	0,88	114,8	65	50,7
2	11	5	7,07	5,54	-	112	30	160,6
3	35	25	6,7	4,0	-	81,2	22	335,8
4	59	25	6,75	3,41	-	28	20	552,8
5	83	25	6,75	2,32	-	8,4	20	685,8
6	107	25	6,6	0,9	-	1,02	25	823

Порядок выполнения работы

• Используя приведенные данные, построить кривые изменения для каждого параметра; по оси ординат начертить индивидуальную шкалу.

• Для каждого процесса ферментации построить отдельный график.

• Зависимость накопления антибиотика от изменения параметров описывают для каждого процесса после выполнения графического рисунка.

• Для двух процессов сделать обобщающий вывод оптимальных изменений, ведущих к выходу максимального количества антибиотика.

Примечание: а) При характеристике процессов использовать:

• Продолжительность лог-фазы ….ч, в этот период (не) наблюдается ….;

• Прирост биомассы максимальный на … ч роста, фаза роста (трофофаза продолжается до … ч от начала процесса и характеризуется значением рН - …, азота - …, углеводов - …, интенсивность дыхания - …);

• Начало синтеза антибиотика совпадает со снижением … ;

• Биомасса на … ч, торможение прироста биомассы совпадает с … ;

• Максимальная скорость биосинтеза совпадает с …

б) При выборе оптимального процесса обратить внимание на:

• Исчерпание компонентов среды с учетом скорости потребления;

• Зависимость биомассы от активности (удельная активность) продуцента;

• Влияние параметров на окончание процесса;

• Возможность продления процесса для увеличения выхода антибиотика при применении подпитки (каким компонентом среды и предположительно какую концентрацию следует поддерживать на протяжении процесса с учетом представленных данных).