Вы здесь

Blakeslea trispora - физиология развития гриба

Средняя: 5 (2 оценок)
Blakeslea trispora

Каротиноиды уже длительный период привлекают внимание исследователей благодаря многообразию важных биологических функций, эти соединения выполняют в организме животных, в том числе и человека. Наиболее активным среди данной группы веществ является бета-каротин. Эти обстоятельства объясняют возможность и необходимость использования препаратов на основе бета-каротина в самых разнообразных сферах деятельности человека. Уже традиционным считается использование бета-каротина в пищевой промышленности (красители, витамины, приложения). Получение положительных результатов об использовании каротина в медицине и косметологии. Перспективно внедряются препараты, содержащие каротин в животноводстве. Таким образом, потребность в каротине растет, а получать его в значительных дозах возможно только путем промышленного микробного синтеза.

С этой целью в Украине на Верхнеднепровского крахмало-паточного комбината организовано производство микробиологического бета-каротина. Данный промышленный процесс ведется с использованием в качестве продуцента бета-каротина микроскопического мукорового гриба – Blakeslea trispora. Он требует усовершенствования по различным параметрам. Процессы роста, размножения, жизнедеятельности микробных популяций подчиняются некоторым закономерностям. В связи с этим различают культуры микроорганизмов: периодические, непрерывные, синхронные.

Развитие микробных популяций в условиях периодического культивирования сопровождается уменьшением концентрации компонентов питательной среды и образованием продуктов метаболизма. Периодические культуры характеризуются определенной цикличностью в своем развитии. Своеобразие развития популяции гифальних микроорганизмов обусловлена их физиологическим особенностям. Но независимо от этого, грибы, как и другие микроорганизмы, проходят следующие этапы роста систематического культивирования.

Проращивания спор Blakeslea trispora происходит постепенно и включает следующие этапы:

  • набухание – увеличение объема спор в результате преобразований эндогенных субстратов и начальных процессов метаболизма, т.е. нуклеиновых кислот, белков. Продолжительность этого периода 4-8 часов в зависимости от культуры гриба и условий культивирования;
  • образования ростковой трубки до первого пересечения, а у грибов с несептированным мицелием до появления ветвится.

Фазы развития гриба Blakeslea trispora

  • Лаг-фаза – начального роста мицелия. Период задержки роста мицелия – ветвится – связан с индукцией соответствующих ферментов, комплекс которых зависит от источников питания энергии. Продолжительность лаг-фазы зависит от количества инокулюма, степени его предварительной адаптации к данным среды, генетической однородности и количества посевными спор, интенсивность их проращивания и других факторов. Продолжительность этого периода сокращена при наличии оптимальных условий культивирования источников питания, температуры, рН среды.
  • Фаза ускорения роста наступает, когда уровень роста мицелия увеличивается не постоянно.
  • Фаза экспоненциального (неуклонного равномерного) роста продолжается до истощения одного из лимитирующих рост грибу субстратов или факторов среды, или образование в процессе роста метаболитов, ингибирующих рост грибу. Для этапа характерны наиболее активные метаболические процессы, связанные с синтезом грибного организма. Экспоненциальная фаза роста может быть сокращено или увеличено от цели опыта добавлением питательных веществ, введением ингибиторов одних систем, стимуляторов других, изменением температуры, добавлением окислителей или восстановителей и других факторов.
  • Фаза старения характеризуется спадом метаболических процессов, связанных с ростом, истощением питательной среды, образованием и накоплением вторичных продуктов метаболизма в клетке и среде, спорообразованием, явлениями автолиза мицелия, которые выражены снижением массы мицелия, морфологической его дифференциацией, связанной с образованием хламидоспорного типа клеток.

Закономерности развития популяции продуцента бета-каротина вида Blakeslea trispora в значительной степени обусловлены его принадлежностью к мицелиальным микроорганизмам. Отмечены временные различия в динамике развития Blakeslea trispora в различных условиях, например в маточных колбах и посевных аппаратах. Период наиболее интенсивного прироста биомассы при культивировании в колбах наблюдается у 24-36-часовой культуры. Максимальное количество биомассы накапливается на 48-60 часов, что свидетельствует о переходе культуры в стационарную фазу роста. В посевных аппаратах фаза экспоненциального роста приходится на 10-14 часов развития мицелия. Через 20-40 часов культивирования резко снижается скорость роста, что совпадает с началом стационарной фазы. К возможным причинам такой разницы можно отнести повышение уровня аэрации в посевных аппаратах, изменение состава питательной среды, отсутствие периода проращивания спор, который имеет место при засеве споромицелиальной суспензии в маточные колбы. На продолжительность фаз роста влияет и состав питательных сред при выращивании маточной культуры. Свои особенности имеют кривые роста (+) и (–) половых форм гриба Blakeslea trispora при одинаковых начальных условиях. Продуцент имеет совместимые (+) и (–) половые формы, только совместное культивирование которых обеспечивает синтез бета-каротина. Процесс выращивания микроорганизмов ведется в периодическом режиме.

Автор статьи: ст. гр БТ "УГХТУ " Кашитская Альбина

Добавить комментарий