1.2. Выращивание чистой культуры или получение посевного материа­ла

Основой любого биотехнологического производства является штамм-продуцент целевого продукта. Поэтому очень важно сохранить на протя­жении длительного времени полезные свойства используемого штамма, который в дальнейшем используется для получения посевных доз, необ­ходимых для осуществления основной ферментации.

Все вышеизложенное требует организации на каждом биотехнологиче­ском предприятии условий для сохранения полезных признаков микроор­ганизма и отделения для выращивания чистой культуры.

Для любого микробиологического производства всегда необходима ис­ходная культура продуцента, которая, как правило, не отличается высокой стабильностью при хранении. Поэтому любое предприятие в условиях собственной центрально-заводской лаборатории обновляет культуру пу­тем периодических пересевов на специально подготовленной среде и в дальнейшем организует ее хранение в холодильнике при температуре 3-4°С.

Для продолжительного хранения используют, в основном, следующие методы:

1) Хранение под слоем вазелинового масла.

Для этого выращенную в пробирках культуру заливают предварительно простерилизованным вазелиновым маслом на высоту слоя I см. Сохра­няемую таким образом культуру подвергают пересеву 1 -2 раза в год.

2) Хранение в ампулах в 10%-м растворе глицерина в атмосфере жидкого азота.

Возможный срок хранения составляет не более 5-ти лет.

3) Хранение в лиофильно-высушенном состоянии.

Для этого культуру в асептических условиях выдерживают при темпе­ратуре - 35°С, затем высушивают в вакууме, постепенно повышая темпе­ратуру до 20°С, в течение 25-30 часов. Ампулы запаивают. В таком виде культура может храниться в течение 5-6 лет без потери активности.

С учетом специфических свойств отдельных микроорганизмов допус­каются и другие способы хранения производственных штаммов. Так, стрептомицеты можно хранить на зерне или в стерильной почве.

Неотъемлемой частью работы отделения чистой культуры является проведение микробиологического и биохимического контроля.

Микробиологическому контролю исходная культура микроорганизма подвергается на всех стадиях производства. В ходе микробиологического контроля прежде всего проверяют чистоту культуры, а иногда и наличие типичных цитологических признаков. Присутствие хотя бы одной посто­ронней колонии в высеве с данной партии посевного материала выбрако­вывает всю партию. Для спорообразующих культур единица массы посев­ного материала должна содержать требуемое количество спор.

Кроме того, в отделении чистой культуры осуществляют микробиоло­гический контроль воздуха, стен, поверхностей используемого оборудова­ния.

Целью биохимического контроля является определение концентраций расходуемого субстрата или получаемого продукта. В производстве вто­ричных метаболитов могут дополнительно контролироваться концентра­ции полупродуктов или предшественников их биосинтеза. Посевной мате­риал считается пригодным для засева в основной ферментер, если он обеспечивает на промышленной питательной среде близкие к паспортным данным концентрации целевого продукта.

В отделении чистой культуры производится накопление посевных доз производственной культуры.

Поскольку количество засевного материала, передаваемого в основной ферментер, может варьировать в разных производствах от 5 до 20% объе­ма среды культивирования в нем, то накопление производственной куль­туры проводят 2-6 этапов. Для этого используется ряд так называемых посевных аппаратов, рабочий объем которых каждый раз увеличивается, как правило, в 10 раз. Число пересевов не может быть выше 6-ти, посколь­ку увеличивается риск обсеменения производственной культуры и ее вы­рождения. Размер посевных аппаратов для разных производств различен и может варьировать от 10 л до 50 м .