Введение к работе
Актуальн jcrb темы. Поиски новых технолошческих путей интнснфикации биосинтеза биологически активных веществ остаются актуальными, несмотря на широкое распространен??, генноипжеиерных методов. Основным методом, используемым сегодня в микробиологическом производстве, является глубинное культивирование, осуществляемое в квазигомогенны:; условиях. Однако, в последние годы все больший интерес вызывает гетерофазное культивирование с сознательно формируемой большой поверхностью раздела фаз (Навашин н др., 1984). Преимущество этого метода состоит в создании областей совместной сорбции субстратов, экзоферментов, клеток микроорганизмов и продуктов их синтеза, а также в приближении условий жизнедеятельности иммобилизованного организма к природным. На практике этот принцип воплощен с помощью твердофазны" носителей, таких как стекло, пластик, полиэтилен, поливинилфторид, тефлон и др. (Linko. е.а., 1984). ,,-- Однако, при использовании твердофазных носителей возникает ряд проблем, связанных со снижением поверхности массопере.ичи субстратов і метаболита, между жидкостью и клеткой. Прежде всего это касается кислорода и углекислого газа. Возможны также тр>_»ности в отделении биомассы и продуктов биосинтеза от носителя, осложняющие как периодическую, так и непрерывную ферментацию.
В качестве альтернативы системам с твердофазными носителями нами предложено использовать эмульсию, состоящую из водной фазы (ферментационной среды) и химически инертной нерастворимой в воде органической фазы. Преимущества такой системы состоят в улучшении аэрации, в увеличении удельной поверхности раздела фаз, в легком отделении жидкого носителя от мицелия и продуктов его жизнедеятельности.
Настоящая работа посвящена исследованию физиолого-биохимичеекчх и морфологических особенностей культуры
Streptomyces levoris, выращивав ,й в двухфазной системе
"ферментационная среда - н-алкан". Выбранная нами культура
является п[ едуцентом антибиотика леворина, обладающего про
тивогрибковой активностью. Поэтому изучение
закономерностей ферментации данной культуры в условиях
жидкостной гетеро-генности имеет не только научное, но и
прикладное значение.
Цели , и „задачи , исследования, Целью прдставленной
работы являлось изучение влияния двухфазного
культивирования на морфологические и
фшиологобиохимические характеристики культуры Str. levoris. В ходе выполнения работы решались следующие задачи:
- изучение воздействия различных углеводородов на
культуру Str. levoris;
изучение антибиотикообразования культуры в присутствии различных углеводородов;
- изучение морфологических особенностей культуры
Str. levoris, выращенной в двухфазной системе;
изучение интенсивности дыхания, динамики накопления биомассы и протеолитической активности культуры Str. levoris в двухфазной системе;
изучение дисперсионных свойств двухфазной системы культивирования Str. levoris.
Научная новизна. Разработан новый метод глубинного культивирования Str. levoris - в двухфазной *системе "водная средр - парафин". Впервые изучены морфологические свойства Str. levoris при двухфазном культивировании, что позволило обнаружить способность мицелия иммобилизоваться на каплях органи»'гской жидкети. Показано влияние различных парафинов на антибиотико- и глубинное спорообразование культуры. Сравнительный анализ динамики накопления биомассы и протеолитической активности культуральной жидкости в двухфазной системе и в контрольных условиях показал, что присутствие парафина способствует удлиннению стационарной
фазы зз счет сокращения трофофазы и приводит к изменению динамики потребления субстратов среды. Показано, что при двухфазном культивировании происходит оптимизация стрз ;туры дыхания с точки зрешія вторичного метаболизма. Изучены дисперсионные свойства двухфазной сиекмы культивирования. Показано, что дисперсность эмульсии воздействует на структуру дыхательной активности культуры.
Практическая значимость, Применение нового метода двухфазного культивирования для выращивания Str. levoris позволило увеличить выход антибиотика леворина на 30% по сравнению с контролем. Установлено свойство двухфазного культивирования восстанавливать активность культуры, утраченную при хранении. Предложена новая установка для измерения интенсивности дыхания микроорганизмов при глубинном культивировании.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 работы.
Объем и построение работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, включающих обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждение и выводов. Общий объем диссертации 113 страниц машинописі, jro текста. Работа иллюстрирована 13 рисунками, 9 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 137 наименований.