BScmikrobifiziologia.pdf - Biomérnöki Tanszék - Debreceni Egyetem

A SZÉNFORRÁSként hasznosítható vegyületek mennyiségi változása, akár folyamatosméréssel is jól követhető. Szénhidrátokon, szénhidrogéneken, szén-dioxidon és polialkoholokonkívül az aminosavak szénváza, zsírok, szerves savak is hasznosulnak energiaforrásként. Amikrobiológiai laboratóriumok kutató és ellenőrző munkájukhoz – különösen rendszertanikérdések eldöntésekor – a polialkoholok és a szénhidrátok képviselőit előszeretettelalkalmazzák, mivel ezek – fajokra jellemzően – sok esetben eltérő mértékben hasznosulnak. Asejtmembránon való áthaladásuk, illetve foszforilációjuk sebessége eltérő lehet. Az iparigyakorlatban előszeretettel használják szén és energiaforrásként a glükózt, illetve növényipolimerjét a keményítőt. A diszacharidok közül a szacharózt és a laktózt alkalmazzák. Pentózokközül a xilóz, illetve polimerje a xilán, a polialkoholok közül a glicerin, lipidek közül pedig anövényi olaj alkalmazása említhető.NITROGÉNFORRÁSként biológiai felhasználhatóság és könnyű kezelhetőség szempontjábólaz ammóniát vizes oldatként, esetleg nitrát-, szulfát-, illetve foszfátként vagykarbamidként adják a tápközeghez. Meghatározott körülmények között a mikroorganizmusokegy csoportja képes a légköri nitrogén megkötésére. Teljes értékű táptalaj alkotórészekéntelőnyösen használhatók a növényi (szója-, mogyoró-, gyapotmag-, lucernaliszt formájában),valamint az állati erdetű fehérjék, esetleg oligopeptidekre hasított (kazein, húskivonat,kazamin, pepton, tripton) formában. Anyagilag előnyösen használhatók tápanyagkéntbizonyos ipari folyamatok melléktermékei, például a szeszlepárlás után visszamaradtkoncentrátum (szeszmoslék), vagy a keményítőgyártás melléktermékeként visszamaradókukorica-áztatólé tejsavas erjesztésével nyert koncentrátum. Ez utóbbi biosz anyagokbangazdag termék sertéstápszerként, kukoricalekvár (corn steep liquor) néven kerül forgalomba,de fermentációs eljárások nitrogénforrásaként is használható. Szerves nitrogént tartalmazótáptalajokban az aminosavak aránya általában nem egyezik a mikroszervezet szempontjábólideális igénynek. A fölöslegben levő aminosavakat a közti anyagcsere enzimei lebontják, vagya szükségletnek megfelelő aminosavakká alakítják.A FÉMIONOK a táptalajok esszenciális alkotórészei. Nagyobb mennyiségben a kálium és amagnézium, nyomokban a vas, a cink, a mangán, a molibdén, a kobalt, a réz és a kálciumjelenléte szükséges. Nyomelemeket általában a tápanyagok szennyeződésként elegendőmennyiségben tartalmaznak. — ANIONként foszfát és szulfát jelenléte nélkülözhetetlen. Ebbőlkövetkezően igényeink szerint kemosztátban akár foszfátlimitált tenyésztési körülményeket isbeállíthatunk.A HIDROGÉN az élő szervezetet felépítő elemek között legnagyobb mennyiségben fordul elő.Az élővilág kialakulásakor, a redukáló légkörben elektron forrásként hidrogént hasznosítóenzimrendszerek szerveződtek. Ezek az ősi mikrobák ma olyan biotópokban élnek, például abendő mikro-flórájában, ahol az életközösség valamelyik tagja állítja elő számukra az elemihidrogént. Jelentős mennyiségű hidrogént juttatnak a környezetbe a nitrogént kötő baktériumok.Az aerob élő világ a tápanyagként felvett vegyületek dehidrogénezésével nyert protont használjaa bioszintézisben.Az OXIGÉN az aerob mikrobák számára életműködésük fenntartása szempontjából mintlégzési szubsztrátum (elektron akceptor) meghatározó jelentőségű. Egyes vegyületeknek aképződése, például a gombák membránjában levő szterinek bioszintézise a légköri oxigénjelenlétét igényli. A kifejlesztett eljárások technológiai megoldásai a választott organizmuskielégítő oxigénellátását szolgálják. Mélyfermentációs (sűllyesztett) eljárásoknál, különösen agombák esetében az oxigén,— csekély (5 µg mL -1 ) vízoldhatósága miatt — limitáló faktorkéntjelentkezhet. Az élettanilag optimális oxigén szint az átvezetett levegő mennyiségével és akeverés mértékével szabályozható. Szűkség esetén, laboratóriumi körülmények között az oxigénparciális nyomása fölös oxigén bevezetésével növelhető.36