Тема: Клонирование дрожжей (1 пассаж)

Хотя дрожжи и не так разнообразны по своему метаболизму, как бактерии, различные виды дрожжей могут катаболизировать разные соединения углерода и азота и образовывать различные конечные продукты (рисунок 6).

Из соединений углерода дрожжи, как правило, лучше всего используют гексозы. Некоторые виды хорошо растут на средах с пентозами. Из полисахаридов чаще всего утилизируют инулин и крахмал. Известны дрожжи, растущие на средах с углеводородами и некоторыми спиртами, в том числе метанолом и этанолом, а также органическими кислотами и другими углеродными cyбстратами.

В качестве источника азота дрожжи используют обычно соли аммония, аминокислоты, небольшие пептиды, реже нитраты и нитриты. Некоторые виды нуждаются в одном или более витаминах (чаще в биотине и тиамине), другие способны все необходимые для роста витамины синтезировать сами.

Рисунок 1 – Общая схема метаболизма дрожжей

Большинство дрожжей растет в границах рН от 3,0 до 8,0, оптимальные значения рН от 3,5 до 6,5. Общий диапазон температур для роста дрожжей широкий: от 0 (даже минус 7 °С) до 48-50 °С. Оптимальная температура для роста большинства видов 28-30 °С, но некоторые расы дрожжей, например, используемые в пивоварении, имеют более низкий температурный оптимум. Известны облигатно психрофильные дрожжи, не растущие при температуре выше 18-20 °С. Многие дрожжи - факультативные анаэробы. В условиях анаэробиоза они получают энергию в результате сбраживания углеводов, а в присутствии молекулярного кислорода - за счет аэробного дыхания.

В колбу помещаем дрожжи, закрываем герметично корковой пробкой, в центр которой с помощью иголки для шприца вставлена пластиковая трубочка, другой конец последней опускаем в стакан, куда через трубочку выходит образующийся СО₂. Заполненную установку ставим в термостат с температурой 37 °С. Ежедневно колба взвешивается до тех пор, пока вес не перестанет меняться.

3. Определение экономического коэффициента по приросту биомассы дрожжей

Расчет экономического коэффициента по приросту биомассы дрожжей провести по формуле:

где DX – прирост биомассы дрожжей после культивирования, г;

DS – убыль сахаров в культуральной жидкости в результате культивирования дрожжей, г.

1. Промышленная микробиология / под. ред. Н.С. Егорова. - М.: Высшая школа, 1989. – 503 с.

2. Березовский, В.М. Химия витаминов / В.М. Березовский. - М.: Наука, 1973. – 489 с.

3. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К. Шильников, Г.И. Переверзева. - М.: Колос, 1993. – 321 с.

4. Нетрусов, А.И. Практикум по микробиологии / А.И. Нетрусов [и др.]. – М.: Академия, 2005. – 608 с.

5. Драк, А.И. Получение эргостерина без коагуляции дрожжевой массы / А.И. Драк, Г.И. Аксенович, В.В. Высоцкий, Я.С. Мелляр // Химико-фармацевтический журнал. – 1989. - № 6. – С. 41-43.

6. Бабьева, И.П. Биология дрожжей / И.П. Бабьева, И.Ю. Чернов. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. – 221 с.

В процессе роста дрожжи образуют множество первичных и вторичных метаболитов, имеющих практическую ценность. Основными продуктами являются эргостерин, этанол и СО₂, другие синтезируются как побочные соединения при катаболизме углеводов, обмене аминокислот и пр. Хотя эти соединения обычно накапливаются в культуральной среде в очень незначительных количествах и трудно идентифицируются, они могут иметь большое практическое значение, например, для пищевой промышленности, так как от их состава зависит качество пищевого продукта, получаемого с помощью дрожжей. Такие соединения называют органолептическими.

Обязательные побочные продукты метаболизма дрожжей - высшие спирты (сивушные масла). Механизм синтеза высших спиртов связан с образованием алифатических аминокислот (валин, лейцин, изолейцин). Он включает удаление с аминокислот и их предшественников аминогрупп (трансаминирование), образующаяся аминокислота декарбоксилируется и восстанавливается до спирта.

Чаще всего встречаются спирты: пропиловый, изоамиловый, бутиловый, изобутиловый. Летучие жирные кислоты, такие как уксусная, пропионовая, масляная, изомасляная, изовалериановая - обычные минорные продукты метаболизма дрожжей. Большое практическое значение имеют выделяемые дрожжами альдегиды и кетоны, особенно ацетоин и диацетил:

Исходным соединением для синтеза ацетоина и диацетила является пируват. При декарбоксилировании пирувата образуется ацетальдегид, который конденсируется с другой молекулой пирувата с образованием ацетомолочной кислоты. Декарбоксилирование ацетолактата дает ацетоин, обратимо окисляющийся до диацетила. С ацетолактата начинается также путь биосинтеза валина и пантотеновой кислоты, поэтому ацетоин и диацетил считают побочными продуктами синтеза этих соединений. Эти и другие соединения сильно влияют на вкус спиртных напитков - вина и пива.

Среди других побочных продуктов большое значение имеют также длинноцепочечные жирные кислоты, эфиры и меркаптаны.

Культуральную жидкость разделяем на центрифуге (10 минут, 2000 об/мин) на жидкую часть и осадок биомассы дрожжей, который затем взвешиваем. По разнице начальной и конечной массы дрожжей 100%-ной влажности (если исходная влажность дрожжей отличалась от 100 %, предварительно сделать пересчет массы) определяем прирост биомассы дрожжей в процессе их аэробного культивирования (DX).

1. Промышленная микробиология / под. ред. Н.С. Егорова. - М.: Высшая школа, 1989. – 503 с.

2. Березовский, В.М. Химия витаминов / В.М. Березовский. - М.: Наука, 1973. – 489 с.

3. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К. Шильников, Г.И. Переверзева. - М.: Колос, 1993. – 321 с.

4. Нетрусов, А.И. Практикум по микробиологии / А.И. Нетрусов [и др.]. – М.: Академия, 2005. – 608 с.

6. Бабьева, И.П. Биология дрожжей / И.П. Бабьева, И.Ю. Чернов. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. – 221 с.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: