Введение к работе
Актуальность исследований эволюционных процессов в настоящее время определяется общим повышенным интересом к переходу от их познания к управлению с целью сохранения существования большего числа видов [Herbert et al, 1956; Печуркин, 19783.
В области биотехнологии практический интерес к автоселекци-онным процессам при непрерывном культивировании определяется необходимостью разработки режимов, обеспечивающих стабильность показателей производительности процессов и получение популяции микробных клеток селекционированного штамма с заданными физиоло-го-биохимическими свойствами, а также микробной биомассы стабильного состава.
Одним из наиболее освоенных промышленных биотехнологических производств, основанных на использовании длительного непрерывного культивирования, является производство белка одноклеточных (SCP), в том числе и кормовых дрожжей, получаемых из к-парафинов (торговое наименование продукта - паприн). Ряд особенностей технологии производства паприка, таких как использование незащищенных условий ферментации, периодичность замены культуры в ферментерах, мойки и дезинфекции оборудования, используемый единый поток рециркулируемой культуральной жидкости, а также длительный период работы по такому регламенту предприятий дает основание определить производство получения паприна как специфическую тех-
нологическую экосистему, как уникальную модель для изучения изменчивости популяции микроорганизмов в условиях длительного непрерывного культивирования.Исследование вектора отбора и степени изменчивости популяции непрерывной промышленной культуры в биотехнологическом производстве необходимо для разработки режимов культивирования.
Цель» настоящих исследований являлось изучение автоселекционных процессов при длительном непрерывном культивировании микроорганизмов. Данная цель достигалась изучением изменчивости морфолого-физиологичееких свойств популяции длительной непрерывной промышленной культуры микроорганизмов в сравнении с исходными музейными штаммами.
В задачу исследований входило изучение идентификационных признаков доминирующих в промышленных ферментерах штаммов,сравнительное изучение промышленно ценных свойств культур, таких как вирулентность, скорость роста, кинетика потребления углерода, отношение к продуктам метаболизма и состав биомассы.
В качестве модели были исследованы длительные непрерывные промышленные культуры производства кормовых дрожжей на Киришс-ком, Новополоцком и Светлоярском заводах.
Научная иашвна. Впервые при использовании в качестве модели техногенной длительной непрерывной культуры дрожжей (более 20 тыс. генераций) с высокой плотностью популяции (более 10'* клеток) показано проявление микрозволюционных процессов отбора форм, отличающихся от культивируемых штаммов рядом количественно варьирующих признаков, которые определяются вектором и давлением отбора. Показан отбор форм с повышенной активностью окислительного метаболизма и повышенной потребностью в факторах роста. Впервые показана возможность идентификации штаммов дрожжей рода Candida при использовании комплекса методов: дифференциальных питательных сред, иммунохимического метода, пульс-электрофореза. Полученные данные дают возможность оценить масштабы микроэволюционных процессов в длительной непрерывной культуре микроорганизмов.
Практическая значимость. Практически подтверждено доминирование промышленных селекционированных штаммов дрожжей рода Candida в неасептических условиях длительного непрерывного куль-
тивирования при использовании элективной среды (рН среды, источник углерода, температура и др.5, Впервые экспериментально показана стабильность практически ценных свойств в процессе длительного непрерывного культивирования промышленных штаммов дрожжей рода Candida, характеризующих их санитарно-гигиенические свойства и свойства, обеспечивающие производительность технологических процессов и состав получаемой биомассы.
Полученные данные обосновывают возможность использования длительных непрерывных процессов для получения микробной биомассы стабильного состава и физиологических свойств.
Показана возможность использования эритроцитарного диагнос-тнкума, полученного к одному штамму дрожжей Candida maltosa для микробиологического контроля при работе с дрожжами других штаммов Candida maltosa и других видов p. Candida.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов экспериментальных исследований. Работа завершается общими выводами и заключением. Работа изложена на 131 страницах машинописного текста и иллюстрирована 10 рисунками и 25 таблицами. Библиография содержит 160 наименований, из них 45 на иностранных языках.