ВВЕДЕНИЕ В БИОТЕХНОЛОГИЮ - БГУ. Сайт биологического ...

важное место отводится принципу асептики, выдвинутому еще в 60-е
годы XIX в. Луи Пастером.
В последнее время в биотехнологию внедряется принцип
дифференцирования режимов культивирования: разные этапы одного и
того же процесса осуществляются при различных условиях – температура,
рН, аэрация и т. п. Естественно, это создает новые (дополнительные)
требования при конструировании реакторов. Таким образом, в
соответствии с основными принципами реализации биотехнологических
процессов современные биореакторы должны обладать следующими
системами:
• эффективного перемешивания и гомогенизации среды выращивания;
• обеспечения свободной и быстрой диффузии газообразных
компонентов системы (аэрирование в первую очередь);
• теплообмена, обеспечивающего поддержание оптимальной
температуры внутри реактора и ее контролируемые изменения;
• пеногашения;
• стерилизации сред, воздуха и самой аппаратуры;
• контроля и регулировки процесса и его отдельных этапов.
Биотехнологически ценные продукты синтезируются как в
экспоненциальной фазе (нуклеотиды, многие ферменты, витамины - так
называемые первичные метаболиты), так и в стационарной фазе роста
(антибиотики, пигменты и т. п. так называемые вторичные метаболиты).
Довольно широко в биотехнологии используется периодическое
культивирование с подпиткой, при котором, помимо первичного внесения
питательного субстрата до засева культуры, в процессе культивирования в
аппарат через определенные интервалы добавляют питательные вещества
либо порциями, либо непрерывно "по каплям".
Существует также отъемно-доливочное культивирование, когда часть
содержимого биореактора периодически изымается и добавляется равное
количество питательной среды. Такой прием обеспечивает регулярное
"омолаживание" (обновление) культуры и задерживает (отдаляет) ее
переход в фазу отмирания. Этот прием иногда называется
полунепрерывным культивированием.
Модификацией периодического культивирования является
культивирование с диализом, при котором питательный субстрат
постоянно поступает в реактор через специальную мембрану. Диализ
ведет к снижению концентрации продуктов жизнедеятельности клеток,
неблагоприятно влияющих на их жизнеспособность. Помимо этого,
31