CC BY
83. СанПиН «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» от 30 марта 2003 г. № СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 // Российская газета, 9 февраля 2008 г. № 28 (4585).
4. СНиП РК 3.01-01-2008 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» от 08 сентября 2015 г. № СНиП 3.01-01-2008 // Собрание законодательства Российской Федерации.
5. СНиП «СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги (с Изменениями N 2-5)» от 17 декабря 1985 года № 233 // М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП с изм, 2004 г.
УДК 615.1:574(075)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, РН НА УВЕЛИЧЕНИЕ БИОМАССЫ
ERYSIPELOTHRIX RHUSIOPATHIAE
Горьков А.А., магистрант 2 курса направления 19.04.01 «Биотехнология» Научный руководитель: д.б.н., профессор Павловская Н.Е. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены составы питательных основ для промышленного культивирования Erysipelothrix rhusiopathiae. Применен соевый концентрат вместо гидролизата Хоттингера в составе питательной среды для культивирования Erysipelothrix rhusiopathiae, используемые в производстве вакцины. Предлагаемая питательная среда приводит к повышению производительности, снижению себестоимости, повышению качества вакцины.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Питательная среда, факторы роста, Erysipelothrix rhusiopathiae. ABSTRACT
The article describes the nutritional compositions of the foundations for the industrial cultivation of Erysipelothrix rhusiopathiae. Applied soybean concentrate instead of hydrolysate Hottinger in the composition of the nutrient medium for the cultivation of Erysipelothrix rhusiopathiae used in the production of the vaccine. The proposed nutrient medium leads to increased productivity, cost reduction, improvement of the quality of the vaccine.
KEYWORDS
The nutrient medium, growth factors, Erysipelothrix rhusiopathiae.
Разработка эффективных и безопасных вакцинных препаратов - основы специфической профилактики болезней животных является актуальным. Одним из факторов, определяющих качество питательных сред для производства вакцин, является наличие в их составе стандартных белковых основ [1,2]. Питательными субстратами большинства сред служат белковые гидролизаты различного происхождения. Для интенсификации процесса культивирования бактерий в качестве основы питательных сред успешно применяется дешевое не пищевое сырье и продукты микробиологического синтеза [3]. Для этих целей используют ферментативно-дрожжевой гидролизат (ФКДГ), ферментолизат биомассы микроорганизмов (ФБМ), ферментативный гидролизат казеина, питательная среда из гидролизатов мясокостной муки, гидролизата сыворотки крови, а также двукомпонентная питательная среда из гидролизатов белков крови животных, содержащая источники азота, углерода, минеральные соли и стимулятор роста
определенного состава и состоящий из биологически активных веществ из торфа и витаминов. Для повышения выхода целевого продукта в биологической промышленности используется стимулятор роста бактерий из нативной сыворотки крови животных [5,6].
Цель исследований - разработка и усовершенствование технологии получения микробиологических питательных основ и сред для культивирования Егув1ре!о^пх МивораМае.
РН и температура являются определяющими при культивировании м/о. Если рН не соответствует оптимальной величине, то микроорганизмы не могут нормально развиваться, так как активная кислотность оказывает влияние на активность ферментов клетки и проницаемость цитоплазматической мембраны. Некоторые микроорганизмы, образуя продукты обмена и выделяя их в среду, способны изменять реакцию среды. Для бактерий кислая среда более опасна, чем щелочная.
Методика определений
Определение рН питательных сред проводили потенциометрическим методом с применением стеклянного электрода (МУК 4.2.2316-08) [4]. Прирост или угнетение микроорганизмов определяли на денситометре по оптической плотности с зеленым светофильтром, длина волны 535 +/- 20 нм.
Для культивирования Егув1ре!о^пх ^ивораМае были подобраны варианты питательных сред, представленных в таблице 1.
Таблица 1 - Состав опытных питательных сред
Компонент Питательная среда
1(контроль) 2 3 4 5
Гидролизат Хоттингера 250 г — — - 200 г
Печеночный экстракт 50 г 50 г 50 г 50 г 50 г
Пептон 50 г 50 г 50 г 50 г 5 г
Сухой дрожжевой экстракт 5 г 5 г 5 г 5 г 5 г
Натрий хлористый ^аС1) 2 г 2 г 2 г 2 г 2 г
Однозамещенный фосфорнокислый калий (KH2PO4) 3 г 3 г 3 г 3 г 3 г
Двузамещенный фосфорнокислый натрий (Na2HPO4) 18 г 18 г 18 г 18 г 18 г
Глюкоза 2 г 2 г 2 г 2 г 2 г
Нормальная сыворотка крупного рогатого скота 20 г 20 г 20 г 20 г 20 г
L-аргинин 0,5 г 0,5 г 0,5 г 0,5 г 0,5 г
Твин-80 0,5 г 0,5 г 0,5 г 0,5 г 0,5 г
Дистиллированная вода До 1 л До 1 л До 1 л До 1 л До 1 л
Соевый концентрат - 250 - 200 -
В биореактор загружали питательную среду из расчета 2/3 рабочего объема биореактора, а засевная доза составляет 3% к объему питательной среды.
Глубинное культивирование проводили при постоянном перемешивании (100 -150 об/мин), что обеспечило поддержание парциального давления растворенного кислорода (рО2) на уровне 40 - 50 % от насыщения. После окончания культивирования в отдельно взятой пробе из биореактора определяли оптическую концентрацию культуры в пределах (7 ± 2) млрд/мл.
Результаты и обсуждение
Эксперимент проводили на 5 питательных средах.
На рисунках 1-5 представлены динамики роста бактерий Егув1ре!о^г1х МивюраМае на разных питательных средах при рН 7,4 и t=360С.
4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
I
2 часа 4 часа 24 часа 28 часов 52 часа 76 часов
Рисунок 1 - Динамика роста бактерий Егув1'реЫЬпх гЬивюраШ'ае на питательной
среде №1 (рН 7,4 и !=36°С)
На рисунке мы видим, что спустя 4 часа культивирования рост бактерий достигает уровня 2,9, к 24 часам происходит бурное деление клеток и отметка достигает уровня 3,9,т.е. спустя 20 часов рост увеличился на 34,5%.
5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 -1 1-
1
■ 1 1 2 часа 4 часа 24 ч н аса 26 ч 1 1 1 1 асов 30 часов 54 часа 78 часов
Рисунок 2 - Динамика роста бактерий Егув1'ре1оМг1'х гЬивюра^'ае на питательной среде №2 (рН 7,4 и !=36°С)
Данный график показывает, что рост бактерий Егуз1ре!оМг1х гЬивюраМае на питательной среде №2 происходит на 12,8% больше в сравнении с ростом бактерий Егуз1ре!оМпх МивораМае на питательной среде 1.
Смотря на график рисунка, мы видим, что наибольшего роста бактерии Егув1ре!о^г1х гЬивюра^ае достигают спустя 48 часов, достигая отметки 0,9.
Рисунок 4 —Динамика роста бактерий Егув1ре!о^пх гЬивюра^ае на питательной
среде №4 (рН 7,4 и t=360С)
Из графика видно, что рост бактерий Егув1ре!о^пх гЬивюра^ае на питательной среде №2 за 24 часа увеличился на 45%, а спустя 4 часа понизился на 3%
Рисунок 5 - Динамика роста бактерий Егув1ре!оМг1х гЬивюраМае на питательной
среде №5 (рН 7,4 и t=360С)
На рисунке 5 мы видим, что максимальный рост бактерий Егув1ре!о^г1х гЬивюра№1ае на питательной среде №2 происходит спустя 24 часа и остается максимальным 2 часа, находясь на отметки 3,5.
На рисунках 6-10 представлены динамики роста бактерий Егув1ре!о^пх гЬивюра№1ае на разных питательных средах при рН 6,9 и t=350С.
Из рисунка можно увидеть, что максимального роста бактерии Егув1реЫЬг1х гЬивюра№1ае на питательной среде №2 достигают спустя 48 часов. Достигая отметки 0,9.
5
2 часа 4 часа 24 часа 26 часов 30 часов 54 часа 78 часов
Рисунок 7 -Динамика роста бактерий Егуз1реЫЬпх гЬив1ора№1ае на питательной
среде №2 (рН 6,9 и t=350С)
Динамика роста бактерий Егув1ре!оМпх МивораМае в питательной среде №3, показанная на рисунке 7, позволяет увидеть, что спустя 24 часа культивирования рост бактерий достигает 3,2, а спустя 52 часа с момента культивирования уменьшается на 71%.
1
0,8 0,6 0,4 0,2 0
Рисунок 8 - Динамика роста бактерий Егув1ре!о^г1х гЬивюра^1ае на питательной
среде №3 (рН 6,9 и t=350С)
На графике рисунка 8 показана динамика роста бактерий Егуз1ре!о^г1х гЬивюра№1ае на питательной среде №3. Максимальный рост достигается спустя 24 часа культивирования, достигая отметки 4,5, а через 2 часа происходит снижение роста на 22%.
0,8 0,6 0,4 0,2 0
2 часа 24 часа 48 часов 72 часа
2 часа 24 часа 48 часов 72 часа
На рисунке 9 мы видим, что спустя 24 часа после достижения максимального роста бактерий Егув1ре!о^г1х гЬивюраМае на питательной среде №3 рост снижается на 20%.
4,5
2 часа 4 часа 24 часа 28 часов 52 часа 76 часов
Рисунок 10 - Динамика роста бактерий Егув1реЫЬг1х гЬив1ора(Ь1ае на питательной среде №5 (рН 6,9 и !=35°С)
На питательной среде №4 бактерии Егуз1ре!оМпх гЬивюра^ае, спустя 24 часа достигают отметки 2,2, а через 4 часа рост увеличивается на 40%, достигая максимального уровня.
Таким образом, на одних и тех же средах наиболее подходящими являются параметры рН 6,9 и !=35°С.
Из предложенных вариантов среда № 2, содержащая соевый концентрат обладает наибольшей продуктивностью для бактерий Егув1реЫЬг1х гЬив1ора№1ае.
В качестве альтернативных источников белкового сырья для производства питательных сред предлагаем использовать соевый концентрат, который готовят следующим образом: соевый концентрат смешивают с дистиллированной водой из расчета содержания в 1 л среды 25,0 г сухих веществ, затем вносят такое количество хлорида натрия, чтобы содержание его в среде составляло 5 г/л, устанавливают рН 8,0-8,2 с помощью 1%-го раствора гидроокиси натрия.
Вывод
Для культивирования предлагаем питательную среду: соевый концентрат - 25%; печеночный экстракт - 5%; пептон - 0,5%; сухой дрожжевой экстракт 0,5%; NaCl - 0,2%; КН2 Р04 - 0,3%; Ыа2НР04 - 1,8%; Твин-80 -0,05%; глюкоза - 0,2%; нормальная сыворотка крупного рогатого скота - 2%; 1_-аргинин - 0,05%; дистиллированная вода до 100%, обеспечивающую прирост биомассы на 12,8% выше, чем используемую в промышленности.
Библиография:
1. Алипер Т. И., Орлянкин Б. Г., Соболева Г. Л., Малахов Ю. А. Вакцина против болезни ауески и рожи свиней. Патент № 2403062. Бюлл. №31 от 10.11.2010
2. Курсовая работа: Лабораторная диагностика и специфическая профилактика рожи свиней. http://www.bestreferat.ru/files/73/bestreferat-196073.docx
3. Лабораторная диагностика и специфическая профилактика рожи свиней. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=434365
4. МУК 4.2.2316-08 Методы контроля бактериологических питательных сред
5. Производства живой сухой вакцины против рожи свиней. http://studopedia.ru/3_204072_proizvodstva-zhivoy-suhoy-vaktsini-protiv-rozhi-sviney.html
6. Школьников Е.Э., Коломнина Г.Ф., Лукьянова Е.М., Самуйленко А.Я., Меньшенин В.В., Галенский А.Г., Шеин В.В. Способ получения гипериммунной сыворотки против рожи свиней. Патент №2169582. Бюлл. от 27.06.2011
