Методы экспериментальной микологии - Билай В.И.
Скачать (прямая ссылка):
foetidus данным методом предполагает: 1) получение спорового материала в
пробирках на сусловом агаре; 2) засев спорами, суспендированными в 0,1% -
ном водном растворе Твина-80, в колбы емкостью 500 мл, содержащие 100 мл
среды, для получения вегетативного посевного материала; выращивание на
качалках 48 ч; 3) непрерывное культивирование двухступенчатым методом в
ферментерах ("Biotec") емкостью 12 л каждый, затем после внесения в среду
8-10% посевного материала - на среде Чапека - Докса с 2% пектина вместо
сахарозы. Среда аэрируется воздухом, поступающим со скоростью 1 объем
воздуха на 1 объем среды в минуту при перемешивании со скоростью 500
об/мин. Температура выращивания 30° С. В конце экспоненциальной фазы
роста гриба (примерно после 36 ч периодического культивирования) в первый
ферментер начинают непрерывно добавлять питательную среду. Коэффициент
разбавления 0,24-0,51 ч-1. Скорость протекания питательной среды
регулируют таким образом, чтобы содержание мицелия в ферментере первой
ступени удерживалось на уровне, достигаемом после примерно 36-часового
периодического культивирования. В ферментера второй ступени популяция
сохраняется главным образом в фазе стационарного роста. Биосинтез
ферментов
136
во втором ферментере в 5 раз интенсивнее, чем в первом. Продолжительность
культивирования 240 ч.
При непрерывном культивировании использование емкости ферментера можно
увеличивать примерно на 50%, но пектолитическая активность при этом
снижается на 20% по сравнению с периодическим культивированием.
Анализ результатов, полученных при непрерывном культивировании позволяет
сделать вывод, что максимальный выход тех или иных ферментов наблюдается,
когда их накопление происходит одновременно с ростом культуры [268]. На
опытной установке для непрерывного культивирования микроорганизмов,
включающей 6 ферментеров, при сохранении стерильности среды, воздуха,
применяемого для аэрации, и оборудования получены результаты, которые
показали, что биосинтез и локализация Asp. niger (штамм NRRV 377), Asp.
batatae (штамм 61) и Asp. usamii (штамм 3758/45) при проточном
культивировании подчиняются закономерностям, установленным для
периодических культур; процесс биосинтеза при этом значительно
интенсифицируется (скорость созревания культур сокращается на 20-30%). На
основании этих исследований разработаны технологическая схема и регламент
для проточного выращивания микроскопических грибов [80].
IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОСТА И БИОСИНТЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГРИБОВ
IV.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Рост грибов - это процесс, заключающийся в приросте биомассы, т. е. в
увеличении размеров или количества клеток в результате сложных,
последовательно протекающих изменений общего и видоспецифического обмена
веществ. Особенность метаболических процессов обусловлена сочетанием
генетических свойств гриба и условий его культивирования. Существенное
влияние на рост гриба и направленность метаболизма оказывают способы
культивирования, обеспечивающие различное снабжение растущей культуры
кислородом, неодинаковую скорость диффузии питательной среды, оттока
ингибирующих продуктов метаболизма и т. п. Для грибов характерны
гетерогенный генетический аппарат, способность к половому и бесполому
размножению, в значительной степени обусловливающие их морфологическую
дифференциацию и метаболическую активность [543, 674]. У дейтеромицетов,
которые наиболее часто используются как объекты теоретических
исследований в области генетики, физиологии, биохимии, молекулярной
биологии и как продуценты различных физиологически активных веществ в
промышленности, распространены анастомозы, гетерокариозис, пар
асексуальный процесс, определяющие значительную амплитуду их генетической
и цитоплазматической изменчивости. Оптимальный рост гриба и биосинтез
определенного метаболита обычно достигаются при учете генетических
особенностей продуцента и условий культивирования.
Условно процесс метаболизма у грибов можно разделить на первичный,
характеризующийся индукцией ферментов, превращающих источники питания и
энергии в существенно необходимые компоненты клетки - ДНК, РНК,
аминокислоты, белок и другие, и вторичный, характеризующийся
преобладанием биосинтеза сложных, обычно видоспецифических метаболитов
(продуктов вторичного метаболизма) из метаболитов первичного метаболизма
и значительно сниженной активностью или отсутствием процессов первичного
метаболизма [517, 524, 529, 737].
Гифальное строение большинства грибов, апикальный рост, разная скорость
образования клеточных структур в апикальной и предапи-кальной зонах и
зоне старения гифы, ценоцитический тип септирова-ния свидетельствуют о
качественной неоднородности, различной метаболической активности,
морфогенетической дифференциации и репродукции клеток гиф. Растущий конец
гифы (апекс) более богат цитоплазмой, лишен ядер или они немногочисленны
у грибов с несептиро-
138
ванным мицелием, содержит много митохондрий, характеризуется -повышенным
