Клеточная биомасса

Cтраница 2

Экстракционное отделение включает оборудование для проведения собственно процесса экстракции и выделения липидов из биомассы, при этом параллельно получаются 2 продукта: обезжиренная микробная биомасса ( обезжиренный белковый препарат) и микробный жир. В экстракторах различных конструкций под действием растворителей происходит выделение липидов из клеточной биомассы. Обезжиренная биомасса через разгрузочную мешалку экстрактора и конвейер поступает в десольвентор 23, в который по всей высоте подается острый пар. Освобожденная от растворителя и частично подсушенная биомасса транспортером разгрузки десольвентора передается на грануляцию и фасовку. [16]

Наиболее существенной функцией растворенного кислорода при культивировании аэробных микроорганизмов является его участие в процессах дыхания в качестве акцептора электронов от терминального звена дыхательной цепи цитохромоксидазы. В этих случаях, например у метанутилизирующих бактерий, кислород, входящий в состав клеточной биомассы, образуется из молекулярного кислорода вследствие протекания реакций с участием оксигеназы. [17]

Не имея возможности детально рассмотреть механизмы, лежащие в основе упорядоченного воспроизведения структур микробной клетки при ее росте, что в общем-то при рассмотрении вопросов математического моделирования не представляется необходимым, обратимся к общей кинетической оценке внутриклеточного синтеза. Процесс роста биомассы микробной клетки является результатом реакций перехода потребленных клеткой компонентов питательной среды в высокоорганизованные структуры клеточной биомассы. Транспорт различных низкомолекулярных веществ в клетку, ферментативные реакции энергетического обмена, синтез аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, образование белковых компонентов и нуклеопротеи-дов, формирование клеточных структур - все эти последовательные переходы осуществляются в открытой системе, каковой является микробная клетка по отношению к окружающей среде. Следует отметить, что процессы синтеза сопровождаются одновременно и распадом клеточных структур. Детальное изучение метаболизма кишечной палочки показало, что синтез белка происходит непрерывно, в то время как в фазе деления клетки отчетливо заметно замедление его накопления, связанное ( и это показано в прямых экспериментах) с частичным распадом ( до 10 %) белка. Продукты распада остаются в клетке и повторно утилизируются в белковом ресинтезе. [18]

В этом случае особого обсуждения требует вопрос о роли отмирающих микробных клеток в процессе роста популяций. При определенной степени развития ферментных систем самой клех-ки отмирающие особи популяции могут лизироваться, обогащая культуральную жидкость продуктами лизиса клеточной биомассы различной степени расщепления. При этом можно вполне обоснованно предположить, что часть компонентов субстрата, которые включались в состав биомассы ( например, некоторые аминокислоты), могут при лизисе ее выделиться в культуральную жидкость в том же виде и в том же количестве. Этот вариант обратимого потребления, или, как его еще называют, возвратного питания, характеризуется условием asn - a sn l гл-е a sn - коэффициент метаболизма, характеризующий количество n - го компонента субстрата, выделившегося в культуральную среду при отмирании и автолизе единицы биомассы. В ряде случаев автолиз протекает так интенсивно, что в культуральной жидкости можно отметить лишь единичные нежизнеспособные микробные клетки. [19]

Предферментационный этап включает подготовку питательных сред, биообъекта, воздуха для аэробов и биореактора. Компоненты питательных сред подбирают на основании расчета материального баланса, связанного с трансформацией того или иного источника питания в клеточную биомассу и / или метаболит при учете расходуемой ( выделяемой) энергии. Обычно качественный и количественный составы питательных сред указаны в регламентной документации. [20]

Микроорганизмы - продуценты белка - выращивают в ферментаторе / ( рис. 1), куда задают питательную среду, соли, аммиачную воду, воздух и засевную чистую культуру микроорганизма из посевного аппарата. Готовая культуральная жидкость с биомассой из ферментатора насосом перекачивается во флотатор 2, где происходит разделение ее на богатую клеточной биомассой пену и отработанную культуральную жидкость. Из внутреннего стакана флотатора дрожжевая суспензия перекачивается насосом 3 через газоотделитель 4 на сепараторы 5 первой группы. [21]

Технология получения кормового или пищевого белка одноклеточных и многоклеточных микроорганизмов сравнительно несложная и заключается в наращивании по возможности наибольшего количества биомассы клеток, ее денуклеинизации, сепарировании и приготовлении целевого продукта. Культивирование того или иного микроорганизма проводят в оптимальных условиях ( до получения десятков-сотен граммов дрожжей в 1 л) в периодическом или непрерывном режиме, в стерильных или нестерильных условиях; денуклеинизацию клеточной биомассы можно проводить различными способами - экстракцией метанолом или щелочами, обработкой нуклеазами, температурным шоком для активизации эндонуклеаз ( в частности - РНКазы); отделением белка от нуклеиновых кислот из дезинтеграта клеток. [22]

Микробная биомасса во влажном состоянии храниться и транспортироваться не может. Она быстро теряет ценные биологически активные вещества и под действием собственных ферментных систем начинает разлагаться. Поэтому для придания клеточной биомассе товарного вида и стабильности при хранении и транспортировке ее обезвоживают. Культуральная жидкость, поступающая на стадию извлечения биомассы, обычно имеет от 5 до 10 г сухой биомассы ( СБ) на 1 л жидкости. Это очень низкое содержание целевого продукта, и поэтому необходимо применять многоступенчатое сгущение клеточной биомассы, чтобы высушить ее до требуемой влажности. [23]

Микробная биомасса во влажном состоянии храниться и транспортироваться не может. Она быстро теряет денные биологически активные вещества и под действием собственных ферментных систем начинает разлагаться. Поэтому для придания клеточной биомассе товарного вида и стабильности при хранении и транспортировке ее обезвоживают. Культуральная жидкость, поступающая на стадию извлечения биомассы, обычно имеет от 5 до 10 г сухой биомассы ( СБ) на 1 л жидкости. Это очень низкое содержание целевого продукта, и потому необходимо применять многоступенчатое сгущение клеточной биомассы, чтобы высушить ее до требуемой влажности. [24]

Клетки микроорганизмов сорбируют на своей поверхности витамины из введенной в концентрат клеточной суспензии раствора, и в дальнейшем сухие кормовые препараты сохраняют в своем составе значительную часть витаминов. Чтобы не допустить разрушения витаминов, на последующих стадиях производства - выпарке и сушке - - необходимо поддерживать строгий температурный режим. Как правило, большинство витаминов разлагается при температуре 90 - 100 С, поэтому упаривание суспензии клеточной биомассы следует проводить при температуре не выше 80 - 85 С. [25]

Схема метантенка периодического действия. [26]

Эта последняя фракция далее была разделена на металл внутри - и внеклеточный. Таким способом удается количественно отделить клеточную биомассу от осадка. Все определения металлов проведены методом атомно-адсорбционной спектрометрии. Было найдено, что металлы всегда распределяются между неорганической фазой и биомассой. Промывание клеточной биомассы раствором ЭДТА способствует выделению некоторого количества металлов, но полное извлечение происходит лишь после разрушения клеток. [27]

Страницы: 1 2