Технология микробиологических процессов.

 

Основные этапы и операции микробиологического процесса следующие: подготовка среды, ферментация и регулировка процесса фильтрования воздуха, отделение биомассы, контрольно-измерительная аппаратура.

Подбор состава среды. Для определения микробиологического процесса необходимо подобрать специфический состав среды с достаточным количеством питательных веществ, взятых в определенном соотношении. В среде должны присутствовать все необходимые для роста вещества.

Процесс необходимо вести в асептических условиях для поддержания чистоты культуры.

Подготовка посевного материала сводится к полиферации – процесс получения из небольшого числа клеток в строго контролируемых условиях плотной суспензии, объем которой должен составлять от 1 до 20% объема промышленного биореактора.

Исходный материал – чистая культура – тщательно поддерживаемая популяция данного штамма микроорганизма. Нужный штамм получают в результате многочисленных экспериментов, включающих: выведения множества мутантов (организм со стойкими наследственными изменениями); их скрининг – выбор клонов (клон – основная единица учета в генетике, однородные клетки) и селекция (отбор). Неизменность генетической природы штамма обеспечивается хранением. Генетическая стабильность достигается максимального снижения его метаболитической активности. Микроорганизмы хранят в состоянии покоя в частично обезвоженном виде. Чистота культуры контролируется. Приготовление суспензий клеток производят в стерильных жидкостях.

Контрольно-измерительная аппаратура. В биореакторах измеряется давление с помощью мембранных манометров, скорость газовых потоков – ротаметрами, скорость потока жидкости – дозиметрами или тщательно откалиброванным насосом. Контроль пенообразования осуществляют с помощью датчиков уровня жидкости или электропроводности. Температура измеряется терморегистрами или термометрами (платиновые, ртутные), термопары. Реакция среды – рН-метрами, ацидометрами. Вязкость измеряется вискозиметрами, мощность ваттметрами.

 

 

Лабораторные работы.

 

Техника безопасности, правила работы и поведения в микробиологической лаборатории

 

При работе с микроорганизмами в лаборатории необходимо соблюдать определенные правила.

Микробиологическую лабораторию необходимо содержать в чистоте. В ней не должно находиться никаких лишних предметов. Для уничтожения микрофлоры в воздухе, на полу, стеклах, мебели необходимо проводить дезинфекцию (обеззараживание). С этой целью используют дезинфицирующие растворы: 0.5-3% водный раствор хлорамина, 2-3% раствор бикарбоната натрия, 3-5% раствор фенола, 70% раствор изопропилового или этилового спирта, которыми обрабатываются пол, стены, мебель.

Воздух в лаборатории должен проветриваться и периодически облучаться ультрафиолетовыми лучами от 200 до 400 нм. В зависимости от степени загрязнения для его стерилизации требуется облучение бактерицидной лампой от 30 мин до нескольких часов. Учитывая вредность ультрафиолета для глаз и кожного покрова, облучение проводят заранее и в отсутствие людей в лаборатории.

Рабочие места подвергаются дезинфекции до начала работы и после ее окончания. При попадании микрофлоры на руки их тщательно промывают струей воды, затем с мылом и обрабатывают 70% раствором этилового спирта.

Все реактивы должны иметь этикетки и стоять на определенных местах.

При работе с культурами микроорганизмов необходимо использовать стерильную посуду, среды, чашки Петри. При посеве или пересеве культур микроорганизмов строго соблюдать правила: пользоваться только стерильными бактериологическими петлями, иглами, шпателями Дригальского. Использованную посуду с культурами микроорганизмов дезинфицируют и только потом моют.

Неаккуратное обращение с культурами микроорганизмов приводит к возникновению бактериального аэрозоля.

При выполнении лабораторных работ необходимо учитывать ее специфику и соблюдать определенную технику безопасности.

Студент на практических занятиях всегда должен помнить, что имеет дело с микроорганизмами, которые далеко не всегда могут быть безвредными для его здоровья. Поэтому при работе на практических занятиях по микробиологии и биотехнологии он обязан соблюдать следующие правила личной и общественной безопасности:

- до начала проведения лабораторных работ каждый студент должен пройти инструкцию по технике безопасности;

- работать в лаборатории только в халатах;

- в помещении лаборатории нельзя принимать пищу и воду, курить не допускать лишних разговоров и переходов;

- разрешается пользоваться только своим рабочим местом и прикрепленным к нему оборудованием – стол, одежду, обувь и другие предметы, случайно загрязненные исследуемым материалом или культурой микроорганизмов (разбилась пробирка, упала капля), необходимо немедленно дезинфицировать в присутствие преподавателя;

- на рабочем месте не должны находиться предметы, не относящиеся к выполняемой лабораторной работе. Из личных предметов студента на столе должны лежать только рабочая тетрадь и канцелярские принадлежности;

- работа с микроскопом и культурами микроорганизмов должна проводиться только на специальном столе;

- все препараты и отработанная посуда, бывшая в контакте с живыми культурами микроорганизмов, должны подвергаться дезинфекции и затем тщательно вымыты;

- соблюдать чистоту и опрятность в работе. После окончания работы каждый студент должен привести в порядок свое рабочее место, тщательно продезинфицировать руки и вымыть их с мылом;

- перед проведением лабораторных работ студент должен внимательно ознакомиться с содержанием лабораторной работы и только после этого приступить к ее выполнению;

- в конце занятия рабочие тетради предъявляются преподавателю для просмотра и проверки;

- перед каждым занятием проводится опрос студентов по теме предстоящей лабораторной работе и технике безопасности и ее проведения.