Микроорганизмдерді кезеңді түрде культивирлеу

Егіс материалын алу барысында көбінесе культивилеудің кезеңді әдісі қолданылады. Микроорганизмдерді культивирлеу кезінде компоненттер қоректік ортаға келіп түспей және одан шықпай тұрған кездк микроорганизмдер өсіріледі және көбееді.

Кезеңдік культивирлеу микробты биосинтез танысқанда алдымен кезеңді культуранаң өсу динамикасын зерттеуден басталады. Периодты культураның дамуы үшін қоректік ортаға егуден басталады. Егу процесі мынадай мөлшерде іске асырылады, минималдды ұстаумен немесе лаг фазасыз микроорганизмнің алдымен өсуімен қамтамасыз етіледі. Биосинтез барысында лаг фазаға түсінікті аз береді немесе өсу үшін қолайсыз жағдаймен түсіндіріледі. Көптеген микробиологиялық процесс үшін ортанаң көлемінің 2% -дей мөлшері «жаңадан жасалған» егіс материалына қатысады.

Тізбектелген ауысу фазалары графикалық түрде көрсетілуі мүмкін.Шыны ыдыста жассушаның саны егіс материалын еккен кезден бастап анықтаса, әрбір уақыт мерзімі белгіленіп, абцисса осіне жіберіледі, жасушаның белгілі санына сәйкестендіріліп ординат осіне жіберіледі.Бұл қисықты микроорганизмдердің өсу қисығы деп атайды және бірнеше фазаларға немесе периодтарға бөледі.

I-фаза лаг-фаза немесе бейімделу фазасы деп аталады. Мұнда жаңадан жасалған қоректік ортаға жіберілген микроорганизмдер көбеймейді, қайта бейімделеді. Бұл фаза 1-2 сағатқа созылады. Фаза аяқтплғаннан кейін жасуша көбее бастайды. Қоректік ортаны пайдалану қуатты түрде жүреді.

Микроорганизмдер көбейгенге дейін қоректік орта инокуляторға енгізіліп отырады. Бұл кезеңде культура жаңа ортаға бейімделеді, бұл фазаның ұзақтығы микроорганизмдердің физиологиялық ерекшелігіне және культивирлеу жағдайына, байланысты егіс материалына және өндірістік орта құрамына байланысты болады. Мұндай айырмашылық аз болған сайын және егілетін микроорганизмдердің мөлшері неғұрлым көп болса, онда 1 фазаның өсуі соғұрлым қысқа болады.

II-фаза өсу жылдамдығының фазасы немесе ауыспалы деп аталады. Бұл жасушаның бөліне бастауы болып сипатталады. Бұл сатыда жасушадағы нуклеин қышқылының ақуыз құрамы жоғарылайды, жасуша көлемі ұлғаяды. Жасуша беті белгі қатынасының аралық жетістігінің арқасында және оның көлемі жасушаның бөлінуімен жүргізіледі, нәтижесінде культураның өсу жылдамдығы мен популяция саны ұлғаяды. Әдетте бұл фазаның жалғасы жоқ.

III-фаза - жасуша санының анағұрлым активті өсу фазасы. Даму фазасы көбеюдің ең активті фазасы. Онда микроорганизмдер қарқынды дамиды, өсу шапшаңдығы да арта түседі. Кейбір жасушалар тіршілігі тежеле бастайды. Ол экспоненциалды немесе логорифмді фазаның өсуі деп аталады. Бұл фазада жасуша белгіленген өсу жағдайына толығымен бейімделгенен кейін басталады, культураның өсуі қоректік зат түспесе де, азықтық заттың зат алмасуы мол болмаса да шектелмейді. Өсу жылдамдығы максималды бекітіледі.

IV - фаза баяу өсу фазасы немесе өсу жылдамдығының төмендеуі бұл фазаның, экспоненциалды фазаға қарағанда жасушалар біртекті болмайды, себебі қолайсыз факторладың әсерінен қоректік зат концентрациясы төмендейді, зат алмасуда өнімнің жиналуы өседі.

V - фаза – стационарлы фаза деп аталады. Бұл фазада пайда болған жасушалар мен қырылған жасушалардың саны теңеледі. Сондықтан тірі жасушалар саны біраз уақыт тұрақты болып қала береді. Көбею кезінде түзілген өнімдер микроорганизмдер тіршілігіне нұқсан келтіре бастайды. Бұл фаза бірнеше сағаттан бірнеше күнге дейін созылады.

VI – фаза - қырылу фазасы немесе жойылу фазасы. Бұл фазада пайда болған жасушалар санынан қырылған жасушалардың саны басым болады. Қоректік ортаның физико-химиялық қасиеті мүлдем өзгеріп, микроорганизмдердің тіршілік етуіне зиянды жағдайға көшеді. Жасушалар қырылу жылдамдығы арта түседі.

Микроорганизмдерді кезеңді әдіспен өсіру көптеген өндірістерде, егіс материалдарын алу сатысында қолданылады, оның ең басты сатысы – ферментация, көптеген өндірістер үздіксіз немесе кезеңді әдіске байланысты емес.