Биологический каталог




Биотехнология. Проблемы и перспективы

Автор Н.С. Егоров, В.Д.Самуилов, А.В. Олескин

ов — в совмещении ими двух функций: они гасят пену и одновременно служат ценными субстратами (см. гл. 2, § 1). Среди широкоисиользуемых синтетических пеногасителей — силиконовые масла, полимерные многоатомные спирты и полиэфиры (например, японский препарат адеканоль, отечественный пропинол Б-400).

Механические пеногасители включают различные устройства сбивающие пену: лопасти, диски, барабаны, расположенные в верхней части биореактора. К более сложным приспособлениям относятся сепараторы пены, используемые также при сборе биомассы, содержащейся в пенном слое. Применение таких устройств означает дополнительные энергозатраты. Именно в интересах их минимизации часто прибегают к совместному использованию механических и химических пеногасителей.

Система стерилизации. Конструкция и механизм действия системы стерилизации зависят от метода стерилизации биореактора, вспомогательного оборудования, питательных сред и воздуха. Основные методы стерилизации приведены в табл. 2.

Наибольшее значение имеют термический метод для стерилизации оборудования и сред и фильтрационный — для удаления микроорганизмов из вводимого в биореактор воздуха или другого газа. Как правило, для стерилизации сред и аппаратуры используют влажную термическую обработку с применением воды и пара. Такая обработка дает больший эффект, чем нагревание сухого биореактора. Чаще всего используют стерилизацию перегретым паром, вводимым под давлением непосредственно в аппарат или генерируемым в самом биореакторе. Однако в последнем случае среда, содержащая белки, пригорает к электронагревателю, размещенному в аппарате, поэтому реактор стерилизуют с нагретой дистиллированной водой, а среду стерилизуют отдельно.

Эффективность и быстрота уничтожения микрофлоры возрастают по мере повышения температуры: имеет место температурная зависимость, аналогичная уравнению Аррениуса для химических реакций. Высокая температура нагревающего агента (пара, витков спирали электронагревателя) обеспечивает быструю гибель термоустойчивых бактериальных спор, которые часто попадают в «островки теплоизоляции» — глыбки твердых субстратов, густые суспензии высокомолекулярных соединений и т. д.

В то же время по мере повышения температуры ощутимо возрастают энергозатраты на стерилизацию, усиливается отрица-

3-43 Таблица 2. Методы стерилизации оборудования, питательных сред и воздуха (по К. Г. Федосееву, 1977; R. S. Conway, 1984; Т. Leahy et al., 1984;

В. Sikyta, 1984; S. Prentis, 1984)

Метод

Краткая характеристика

Область применения

Термический:

острым паром

глухим паром

паром, генерируемым в самом сосуде, подлежащем стерилизации

в автоклаве

Химический

Фильтрационн ый

Радиационный

Нагревание объекта стерилизации на время, достаточное для гибели всей микробной популяции

Пропускание струи пара под высоким давлением в аппарат с питательной средой с помощью барботера или парового инжектора

Пар изолирован от стерилизуемых сред металлическими стенками (например, пар пропускают по змеевику)

Используют электронагреватели, вводимые в стерилизуемый объем

Стерилизуемые материалы вносят в автоклав — аппарат, где вода доводится до кипения при повышенном давлении

Применяют химические дезинфицирующие агенты (р-про-пиолактон, окись этилена, окись пропилена), самопроизвольно разлагающиеся в воде без образования токсических продуктов

Пропускание газов/жидкостей через мелкопористые или волокнистые фильтры, задерживающие микроорганизмы

Обработка ультрафиолетовым и радиоактивным излучениями

Основной метод стерилизации биореакторов, питательных сред и добавок, вспомогательного оборудования и фильтров для стерилизации воздуха

Стерилизация аппаратов и сред

Стерилизация некоторых питательных сред или их компонентов (например, масел)

Стерилизация биореакторов и сред, если последние не пригорают к нагревателю

Стерилизация некоторых лабораторных биореакторов, небольших объемов жидкости, мелких элементов вспомогательного оборудования

Стерилизация питательных сред, в основном для лабораторных биореакторов

Стерилизация поступающего в биореактор воздуха/газа, в меньшей степени используют как мягкий метод стерилизации жидких сред без взвесей

Не получил распространения

тельное влияние нагревания на качество сред. Следовательно, необходимо найти оптимальную температуру, при которой достигается высокая надежность стерилизации и в то же время сводятся до минимума энергозатраты и порча стерилизуемого материала. Применение пара, подаваемого через змеевики без прямого контакта со средой, ограничивает эффективность стерилизации. Этот метод используется при стерилизации неводных сред, например масляных. Нагревание вызывает химические превращения компонентов питательных сред. При 100°С и выше карбонильные группы Сахаров вступают во взаимодействие с ионами аммония или с аминогруппами аминокислот и белков. При этом образуются не-усваиваемые клетками продукты. Этот пример говорит о необ

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

Скачать книгу "Биотехнология. Проблемы и перспективы" (4.22Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.08.2017)