Введение к работе
Актуальность проблемы. Значительный прогресс в биотехнологии монет быть достигнут при использовании смешанных микробных культур, іричем не только естественных ассотаиий , но и искусственно сезонных микробных ассоциаций с известными полезными свойствами.Для доставления микробных сообществ и обеспечения их устойчивости в тропессе культивирования определяющими параметрами являются кинетические характеристики монокультур и их тропические связи.
Несмотря на очевидную перспективность использования в промыш-
іенности микробных ассоциаций, утилизирующих сложные субстрата,
зопросы устойчивого сосуществования различных видов микроорганиз
мов разработаны недостаточно. Это касается такте такого субстрата
как природный газ, который, как правило, содержит метан , этан и
другие гомологи. Выравнивание на природном газе микробных ассовда-
цийс определечн'-'м составом монокультур и известными тропическими
связями меищу ними- более перспективно , чем использование смешан
ных культур , видовой состав которых может меняться, взаимоотноше
ния микробных монокультур складываются стихийно, что не гарантиру
ет стабильность процесса биосинтеза. і
. В связи с этим , цель напих исследований - изучение микрофло
ры , контаминирущей процесс синтеза микробного белка на природ
ном газе на Опытно-промышленной установке (ОПУ) з Светлом Яре (Во
лгоградской области) и Нормирование искусственных микробных ассо
циаций для производства гаприна (микробного белка , получаемого t
на природном газе). Для достижения этой пели решались следующие:
задачи: - изучение состава сопутствующей микрофлоры при культиви
ровании метанокисляюпгох бактерий (продуцентов гаприна) ня ОПУ Све-
тлоярского завода БВН ;
- определение инФягарованности технологических потоков (вода, воздух, природный газ ) , поступающих в Лерментеры на ОПУ
-4-и ее влияния на пронесе производства гаприна ;
изучение мортолого-культуральнчх и Физиолого-биахимичес-ких езойстз сопутствующих микроорганизмов и их идентификация ;
исследование тропических взаимоотношений сопутствующих микроорганизмов и метанокислящих бактерий ;
разработка принципов подбора сопутствующих микроорганизмов в искусственные ассоциации для производства гаприна ;
проверка устойчивости искусственных микробнчх ассоциаций в лабораторных и огытно-промышлеквдх условиях -
Научная новизна. На основании изученных морФолого-культуральных и сбизиолого-биохимических свойств сопутствующих бактерий , изолированных после длительной автоселекташ в гЬерментере и растущих з симбиозе с метанокисляющими микроорганизмами
, они отнесены к вилам
СФШЛ~4 . Определены кинетические параметру роста бактерий-спутников 3l&teu>u&- fiU&wti&nz. этаноле и ацетате , а также константы ингибирования . (этанол , ацетате ^.SMJuMtu-i в ростовых процессах на природном газе. Определены условия , при которых симбиоз
М.S&faute&Z и <tUfizaJtJza^ устойчив в течение длительного Бремени.
сопутствующей Практическое значение работы. Изучен составТмикроФлоры штамма
J^^if^&P^^i &Ши&>&* и механизм взаимозависимости монокультур в микробных ассоциациях при выращивании их на природном газе в опытно-промышленных Ферментерах. Составлены микробные ассоциации для процесса синтеза гаприна (белка из природного газа). Продуктивность процесса при использовании данной микробной ассоциации выше , чем у монокультуру М. !Xlftjate&f . Предложен способ стабилизации процесса биосинтеза гаприна (Приложения I и II). Разработанная математическая модель процесса культивирования в хемостате микробной ассоциации 01. guAju//Z&4 + !7~{&&/г&ъА проззолсет рас-
"о- і
читать скорость трансформации субстрата и роста биомассч на основании кинетических параметров роста штаммов.
Предложен чувствительней метод определения количественного содержания клеток микроорганизмов разных Физиологических групп в воде, воздухе и. природном газе. Изучен бактериальный состав входящих в Ферментер потоков! (вода, воздух, природный газ) изменение его в течение-года и влияние на jrpouecc іїіерментапии метанокисляющих-бан-— терий в опытно-промышленных условиях в регионе Нижнего Поволжья. Разработанный метод определения количественного и качественного состава микрофлоры воды и воздуха может применяться для экологических ' исследований , для' риенки обсеменения воздуха и воды, используемых .в быту, на пищевых предприятиях , в линиях подачи их в. промышленные ферментеры при производстве микробнчх препаратов. Апробация работы. Материалы диссертации представлялись на Всесоюзной школе-конЯеренпии молодых ученых "Физиология, биохимия и ге-нетика микроорганизмов - Фундаментальная основа биотехнологии"
(Алушта ,1990) ; JAZHAafa>/ciU fe*>/frSja#r &гк&ІРҐ&4<щтлст-
ва , 1989) ;55>^ &&Ы&&>,Ш JfrfcAS/a*» АЬ Juw&z/ &г?&
(Киото , 1989). ""''.'
Публикация материалов исследования. Материалы диссертапионнрЯ рабо
ты опубликованы в 6 печатных работах. ''
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения , обзора литературы (2 главы) , экспериментальной части ( 7 глав) , заключения,, выводов, списка литературы (117 источников, из них 42 работы зарубежных авторов ), приложений I и II . Работа изложена на 113 странинах машинописи, содержит 7 таблип и 17 рисунков.