Диана. Амантурлиева Диана 303 МОБТ 4 апта срсп срс (1). ОСж таырыбы Микроорганизмдерді сіруге арналан биореакторлар оларды трлері Орындаан
 Скачать 49.49 Kb.
|
|
Қазақстан Республикасы Ғылым және Білім министрлігі Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті  ОСӨЖ Тақырыбы: Микроорганизмдерді өсіруге арналған биореакторлар олардың түрлері Орындаған: Амантурлиева Диана Тобы:БҚБ-303 Тексерген: Агадиева.М.С Ақтөбе қаласы Микроорганизмдерді өсіруге арналған биореакторлар олардың түрлері Микроорганизмдерді қоректік орталарға себу мен қайта себу тәсілдері. Қоректік орталар микробтарды өсіру үшін қолданылады. Патологиялық материалдарды немесе микроб өсінділерін қоректік орталарға микробиологиялық ілиектер мен инелердің немесе пастер пипеткаларының көмегімен себеді. Қолданар алдында пипеткалар бу стерилизаторларында стерильденеді. Олардың жіңішке ұшы дәнекерленген болуы керек. Пипетканың екінші ұшында мақтаның кішкене кесегі болады. Ол материалды ауызбен сорып алу кезінде зерттеушінің ауыз қуысына микробтардың өтуіне кедергі болады. Пипеткаларды арнайы сауыттарға салып немесе оралған түрінде стерильдейді де, сол күйінде сақтайды. Қағазды пипеткалардың дәнекерленген жағынан ашады. Себу техникасы. 14-суретте көрсетілгендей ілмекті немесе пипетканы оң қолда, ал шыны түтікті сол қолда ұстайды. Тығынды оң қолдың шынашағымен ұстап, себетін материалды ілмек немесе пипетканың көмегімен шыны түтіктен шығарады. Ілмекті стерильді қоректік орта құйылған шыны түтіктің ішіне енгізеді. Қиғаш қатырылған тығыз қоректік ортаға материалды ирек қозғалыспен таратады. Бір шыны түтіктен екінші шыны түтікке себер кезінде ілмекті қайта қыздырып алғаннан кейін шыны түтіктің ішінде суытады, сонан соң микроб өсіндісінен үлгіні алып, ілмекті сыртқа шығарады. Ілмектегі микробтардың массасын жалынның әсерінен сақтау қажет. Егер ілмек вольфрам сымынан немесе басқа баяу суитын материалдардан жасалса, онда ең әуелі ілмекті стерильді қоректік ортаға тигізіп, сонан соң ғана микроб дақылын алу керек. Ілмектегі қоректік ортаның жұқа қабаты, тек оны суытып қана қоймайды, сонымен қатар микробтар клеткаларының зақымдалуының да алдын алады.Шыны түтіктердегі тік қатырылған ЕПА-ға шаншу арқылы микробтарды себу үшін микробиологиялық ине қолданылады. Ол қоректік ортаға ешқандай кедергісіз өтуге тиісті. Микроорганизмдер қоректік ортада иненің шаншу жолында өседі. Микробтарды ЕПС-на себу үшін ілмекті шыны түтіктің түбіне дейін түсіреді де, ирек қозғалыспен ілмекті сыртқа алып шығады. Пастер пипеткасымен сұйық материалды немесе сұйық ортада өсірілген микроорганизмдерді алуға болады. Материалды алар алдында пипетканы жалынның үстінен өткізіп, оның дәнекерленген ұшын стерильді пинцетпен сындырғаннан кейін материалды алып, оны қоректік ортаға себеді. Шыны түтікті жалынның үстінде жауып, пипетканы дезинфекциялық ерітіндіге салады. Шыны түтіктерге, Петри шыныларына себу жасалған күнді, мекеме атын немесе микроб өсіндісінің атын жазып, оларды термостатқа орналастырады (патогенді микробтардың көбі 370 С-та өседі). Таза дақылды бөліп алу үшін микроптардың қоспасынан немесе басқа материалдардан ерітінділері дайындайды. Ол үшін натрий хлоридінің 0,85%-дық ерітіндісі қолданылады. Дайындалған ерітінділердің үлгісін тығыз қоректік орталарға себеді. Ілмектің немесе пипетканың көмегімен Петри шынысындағы қоректік ортаға материалдың бір тамшысын тамызып, оны шпательмен таратады. Жекеленген микробтардың колонияларын алу үшін материалдың тамшысын бір шпательдің көмегімен бірнеше Петри шынысындағы қоректік орталардың бетіне таратады. Осылай кейінгі шыныларда жекеленген микробтардың мекендерін бөліп алуға болады. Шпательді шыны таяшалардан жасайды. Олардың бір ұшы үш бұрышты болып келеді. Петри шыны аяғының қақпағы себу кезінде жалын бағытында ашылады. Себуді аяқтағаннан соң шпатель күйдіріліп, штативке қойылады. Петри шынысы термостатқа аударылып қойылады. Аударылып қойылған шыныларда микробтардың колониялары бір-бірімен қосылмай өседі. Студенттер шыны түтіктердегі және Петри шыныларындағы ЕПС мен ЕПА-ға микробтардың қос-қоспасынан себінді жасайды. Қазақстан Республикасы Ғылым және Білім министрлігі Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті СӨЖ Тақырыбы: Биореакторлардың жұмыс істеу принципі мен құрылымы Орындаған: Амантурлиева Диана Тобы:БҚБ-303 Тексерген: Агадиева.М.С Ақтөбе қаласы Биореакторлардың жұмыс істеу принципі мен құрылымы Биореакторлар (ферментерлер) деп — биосинтетикалықүдерістер жүргізуге арналған сиымдылығы қолданылу аясына байланысты әртүрлі (зертханалық 10 л, пилотты 150 л немесе өндірістік 100 м3 және т.б.) болып келетін ыдыс қондырғылары айтылады. Биореакторларда микроорганизмдер өсіpiлiп, биомасса көлемі белгілібірмөлшерге дейін жинақталған соң, қажеттіөнім синтезделеді.Биореакторларды өте жоғары сапалы болаттардан немесе кейбір кездері титаннан жасайды. Биореактордыңішкi жағы жылтырланған тегісті болуы қажет. Биореакторларда көптеген мөлшердегітіріжасушалар немесе реагенттер мен ферменттердіңқосындылары сақталуы мүмкін.Биокаталикалықүдерістердің көпшілігі сулы ортада жүреді. Мұндағы басты мақсат, жасушаларды немесе реагенттерді адамдарға кажетті ақырғы өнімін алуға бағыттап индукциялау. Қондырғыда өтетінүдеріс аяқталып біткеннен кейін, дайын өнімдері жиналып алынады.Биореакторлардағы басты артықшылық, үдерістер тоқтатылмай, ұдайы жалғасын тауып жатқанда, мұндағы түзілетінөнімдері белгілібip мерзімдер аралықтарында бірнеше қайталана жинап алынады. Ферментацияның көпқолданылатын қарапайым тәсілінде кажетті жасушалар, құрамында суы, қоректі заттары, азот көздері және ауасы бар ортаға салынады. Жасушалардыңқоректі ортадағы белгілі бip тығыздыққа дейін өсіп-көбеюіне мүмкіндік беріледі. Мұндағы жүретінүдерістердің жақсы өтуiүшін, қоректік ортаныңқұрамында жасушаға қажетті барлық химиялық элементтер болуы қажет. Сондықтан, жасушалардың өсірілу ортасының жағдайы әрдайым қадағаланылып, басқарылып отырылуы тиіс. Қоректік ортадағы қоректік заттардың жасушаның айналасындағы айналымын қамтамасыз ету және зат алмасуы нәтижесінде пайда болатын көмірқышкыл газы мен басқа да қажетсіз заттардан арылту мақсатында, төмендеп шаралар жасалынып тұруы қажет: Деміл-деміл араластырылып тұруы. Циркуляцияланатын ортада микроорганизмдер суспензиясын пайдалану.Қоректік ортадағы ерітілген оттегінің жасушаларға әрдайым жеткізіліп тұрылуын естен шығармау қажет. Жасушалар қоректік орта құрамындағы алғашкы заттардан, адамдарға кажетті заттарды синтездейді. Кейіннен, жасуша шырыны (секреті) ретінде бөлініп шыққан қажетті заттар тазартылып немесе химиялық жолмен өндіріліп алынады.Өсірілетін дақылдар мен ондағы алынатын өнім түрлеріне байланысты, биотехнологиялық үдерістер өтуге арналған қондырғыларды:бактериялар мен микроскопиялык санырауқұлақтарды өндіруге арналған;өсімдіктер жасушалары мен ұлпаларын өcipyre арналған;хайуандар мен адамдардын жасушалары мен ұлпаларын өcipyгe арналған типтерге бөлуге болады.Қондырғыларды бұлайша бөлу, бактериялар мен микроскопиялық саңырауқұлақтарды көбінесе өз құрылымында ферментатор, әртүрлі заттарды (қоректік орта, себепші материялдар, сулы заттар және т.б.) жеткізуге арналған көп корпусты стерильді бұрандалы тұтқалар (вентил), pH ортасын реттейтін жүйе, ауа жеткізушіқамтамасыз етуші жүйе, ионбасушы, электрліқоздырғышы бар бip типті биореакторларын қолдану мүмкіндігінен туындаған.Жасушалыққабаты бар өсімдік жасушалары болса (бактериялар мен микроскопиялық саңыраукұлақтарындағы сияқты), бактериялар мен микроскопиялық саңыраукұлақтарға қарағанда көбейіп, өcyi мен дамуына ұзағырақ уақытты талап eтyi себепті, бұларда өтетін биотехнологиялық үдерістердің өзгешелеу жүруі және қондырғы құрылымының да бipшамa басқаша жасалуын қажет етеді.Ал, хайуандар мен адамдардың жасушалары мен ұлпаларында жасуша қабаты болмағандықтан, басқа да эукариот және прокариот жасушаларымен салыстырғанда, өте бүлінгіш және өздерініңтіpшiлікету жағдайына аса сезімтал келеді. Сондықтан осындай биозаттардың баппен қаралып-күтілуіне жағдай жасау үшін, бұларғa арналған қондырғылар «баяу козғалатын» болып келуіқажет. Keйбip жағдайларда, мысалы, өсімдік жасушаларын тереңдете өcipy үшін (мысалы, адамтамыр өсімдігінің суспензиясын алуда), бактериялар мен микроскопиялық саңырауқұлақтарды өcipyre арналған қондырғылар да пайдаланылуы мүмкін.Периодты әсермен жұмыс атқаратын ГСФ тобындағы ферментерді өндіріске 1944 жылдардан бастап антибиотиктер, дәрумендер өндіру мақсаттарында қолданысқа енгізді.Негізінен, ферментаторлардың құрылысы мен атқаратын қызмeттepi бip-бipіне ұксас болғандықтан, оларды жалпылай алғанда — стеридті, яғни ауасыз жұмыс істейтін (анаэробты) және ауа жеткізіліп тұрылатын (аэробты) деп екіге бөліп те атайды. Аэрацияланатын (аэробты) биореакторлар өз кезегінде араластырғыштары (қозғағыш) бар және жоқ болып бөлінеді.Соңғы кездері мембраналы биореакторлар, жалпақпішінділері және т. б сынақтан өткізіле бастады.Биореакторларды құрастыру кезінде, әртурлі микроорганизмдер өкілдерінің биологиялық үдерістерініңөту мерзімі есепке алынады.Ферментаторлардың көлемі, оның сыртқы диаметрінің биіктiгінe қатынасымен анықталады және бұл қатынас көбінесе 1:2 ден 1:6 дейін аралықта болады.Әржақты және көп қолданылатын ферментаторлар қатарына, анаэробты және аэробты түрлер жатады. Бұл ферментаторларды өз кезегінде араластыру үшінқажетті энергия көздерінің жеткізілуіне байланысты: газды фазалы (ГФ); сұйыктық фазалы (СФ), газды және сұйықтық фазалы (ГСФ) деп бөледі. Келтірілген классификация арқылы ферментерлердің конструктивті бөлшектеріне лайықты инженерлік есептеулер мен олардың жұмыс режимдерінің бipтeктi әдістерін қалыптастыру мүмкін болады.Осы үш типті ферментерлердің көптеген элементтерінде жалпылай ұқсастық бар. Мұндағы негізгі айырмашылықтар — аэрациялайтын және араластыратын белгілерінде ғана.ГФ тобындағы ферментаторлардың iшіндегі конструктивті сипаты түрінде сыйымдылыгы 63 м3 келетін эрлифтіпішінін айтуға болады. Бұл қондырғыда механикалық араластырғыштың болмауы себепті, асептикалық жағдайды ұстап тұру оңай. Ортаныңаэрациясына қажетті ауа ферментатордыңішінен вертикалды орналасқан түтік арқылы беріледі. Диффузордың төменгі жағында орналасқан және конструкциясы шығатын ауаныңұйытқуын тудыратын аэратор арқылы, қоректік орта ауамен камтамасыз етіледі. Газды-сұйықтық диффузор арқылы жоғары көтеріліп, оның шеті арқылы араластырылады. Дәл осы аймақта ауаның бip бөлігі қондырғыдан шығарылса, бұдан тығыз орта ферментатор мен диффузор аралықтарындағы дөңгелек алаңқайларға араластырғыштар, аэрациялық және жылудан босатуға арналған кұрылғылары болады.Осындай жолмен ферментатордағы ортаныңқайталанатын циркуляциясы жүзеге асып отырылады. Ферментатор ішінде биологиялық үдерістер нәтижесінде пайда болатын ыстық ауаны шығаруға арналған арнаулы түтік (змеевик) болады, және қондырғы секциялық бөлімдер арқылы қорғалады. Казіргі кезде мұндай ферментаторлардың сыйымдылығы 25, 49, 63 және 200 м3 арналған түрлері бар.Микробиологиялық өндірістерде, сұйық парафинде ашытқыларды өсіруде, арнайы сору қабілетті араластырғышы бар ферментатор пайдаланылады. Оның сыйымдылығы 800 м3 (жұмыс сыйымдылығы 320 м3) және олар 12 секцияға бөлінген. Ферментациялық орта осы секциялардың барлығынан кезеңмен өткізіліп, ең соңғысында құрамында парафин мөлшері аз, ал биомассаға өте байболып келетін культуралды сұйықтығы алынады. |