Національний авіаційний університет, Інститут екологічної безпеки, пр-т Космонавта Комарова, 1, м. Київ, 03058, Україна - PDF

Description
4 УДК ПОЖИВНІ СЕРЕДОВИЩА НА ОСНОВІ ВІДХОДІВ ПТАХОФАБРИК ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ РІЗНИХ ТАКСОНОМІЧНИХ ГРУП Ястремська Л.С., 2 Криштаб Т.П. Національний авіаційний університет, Інститут

Please download to get full document.

View again

of 10
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

Memoirs

Publish on:

Views: 49 | Pages: 10

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
4 УДК ПОЖИВНІ СЕРЕДОВИЩА НА ОСНОВІ ВІДХОДІВ ПТАХОФАБРИК ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ РІЗНИХ ТАКСОНОМІЧНИХ ГРУП Ястремська Л.С., 2 Криштаб Т.П. Національний авіаційний університет, Інститут екологічної безпеки, пр-т Космонавта Комарова,, м. Київ, 03058, Україна 2 Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, вул. Акад. Заболотного, 54, м. Київ, На основі відходів птахівництва, а саме курячого посліду та продуктів переробки птахів, розроблено недорогі поживні середовища для культивування мікроорганізмів різних таксономічних груп з діагностичною метою для лабораторних і кліничних умов, які можуть бути використані замість дорогих натуральних багатокомпонентних поживних середовищ. Ключові слова: курячий послід, поживні середовища, сапрофітні мікроорганізми, умовно-патогенні мікроорганізми Поживні середовища мають виняткове значення в мікробіології. Підбір оптимального складу середовища забезпечує можливість виділення певних мікроорганізмів, отримання чистих культур, вивчення їх морфологічних і фізіологічних особливостей, ідентифікації та інше. Поживні середовища класифікують за фізичним станом, призначенням та складом. За складом середовища розділяють на натуральні та синтетичні постійного вмісту, компоненти яких уводяться в середовище за приписом []. Натуральні середовища складаються з продуктів рослинного та тваринного походження з невизначеним складом. Використовуються, головним чином, для підтримки росту культур мікроорганізмів, накопичення їх біомаси та діагностичних цілей. Як основу поживних середовищ з рослинної сировини часто використовують продукти гідролізу сої, які містять амінокислоти, подібні за складом до амінокислот тваринних білків [2]. Найбільш використовуваним натуральним поживним середовищем при роботі з мікроорганізмами залишається м ясо- пептонний бульйон (МПБ) і м ясо-пептонний агар (МПА) та його різні модифікації. Джерелом азоту в цих середовищах є продукти розщеплення білків пептони, суміш амінокислот, поліпептидів. Для культивування умовно-патогених мікроорганізмів додають збагачувальні компоненти кров, сироватку, плаценту, цукор, фруктові соки, яєчний жовток і інше [2]. Натуральні середовища вимагають великих витрат і використання їх у наукових, практичних та промислових масштабах економічно недоцільне. Так, вартість МПБ, триптозо-соєвого бульйону (ТСБ), складає $ за літр (залежно від виробника, розфасовки та упаковки) [3]. У зв`язку з цим, проводять оптимізацію існуючих поживних середовищ та створюють нові, економічно вигідні. На наш погляд, для цього доцільно використовувати відходи сільськогосподарського виробництва курячий послід, який накопичується в великих масштабах та представляє серйозну проблему екологічної безпеки навколишнього середовища. Дослідження хімічного складу відходів птахівницьтва показало, що вони містять велику кількість органо-мінеральних сполук [4], тому їх можна розглядати як основу дешевого, багатокомпонетного поживного середовища. Відомий Спосіб приготування основи для живильних середовищ для вирощування мікроорганізмів [5], де органо-мінеральне середовище пропонується як універсальне середовище для культивування мікроорганізмів, але таке середовище не завжди може задовольнити потреби мікроорганізмів різних таксономічних груп у зв язку з обмеженим складом його інгредієнтів. У зв язку з цим, метою нашої роботи є отримання недорогого поживного середовища на основі відходів птахофабрик для культивування мікроорганізмів різних таксономічних груп, склад якого легко корегується відповідно до потреб різних мікроорганізмів за рахунок внесення біодобавок, якими можуть бути внутрішні органи птахів. Матеріали і методи. Сировиною для поживного середовища (умовна назва середовища П ) є нативний послід (75 % вологості), відібраний на птахофабриці. З єдиної партії посліду брали певну наважку, заливали киплячою дистильованою водою (з розрахунку 200 г/л). Протягом,5 год. проводили екстракцію при 60 о С, безперервно помішуючи. Після екстракції суспензію центрифугували (8000 об/хв, 20 хв) або фільтрували, використовуючи гарячу 5 вакуумфільтрацію. Для приготування середовища використовували рідку фракцію. Отриманий об`єм рідини розливали у флакони або колби по мл та стерилізували при,5 атм. 30 хвилин. Після стерилізації вимірювали інтенсивність кольору та рн середовища. Отримували прозорий розчин (показання ФЭК 0,08 од. екст.), pн середовища корегували в залежності від умов росту різних груп мікроорганізмів. Після стерилізації проводили хімічний аналіз отриманого - середовища. Білок визначали методом Лоурі, азот NO реактивом Грісса, азот NO 2 методом Граньвань Ляжу, азот NH 4 за використання реактиву Несслера, фосфор методом Фіске Суббароу, органічний вуглець методом Тюріна []. Катіони (Na +, K +, Mg + тощо) визначали на атомно-адсорбційному електрофотометрі С-302. Амінокислотний склад на автоматичному аналізаторі амінокислот АА [6]. Амонійній азот має пригнічувальні властивості, тому кількість його не повинна перевищувати 00 мг/л. У разі перевищення розбавляли фосфатним буфером або стерильною дистильованою водою. Біодобавку готували з залізистого шлунку курей в умовах in vitro ферментативним гідролізом шлункової тканини птахів. Тканину шлунку розрізали, промивали та подрібнювали. Наважку тканини, з розрахунку 0 мг/мл заливали 0, N розчином соляної кислоти, тобто створювали умови для переварювання залізистої тканини пепсином шлунку в кислому середовищі. Тривалість гідролізу 24 години, t o = 37 С. Залишки тканини видаляли фільтрацією. Фільтрат нейтралізували, потім фільтрували за допомогою фільтрів Milipor. Отриманий розчин біодобавки стерильно вносили до поживного середовища П. Ріст сапрофітних та умовно-патогенних мікроорганізмів досліджували за накопиченням біомаси (г/л) та за величиною оптичної густини клітинної суспензії. Інтенсивність росту та накопичення біомаси мікроорганізмів проводили на апараті Abbott [7]. Тривалість інкубування 6 годин, t o = 37 о С. На поживному середовищі П досліджували особливості росту сапрофітних, облігатно-анаеробних термофільних мікроорганізмів: метаногенні асоціації, целюлолітичний штам Clostrіdіum thermocellum 5СТ, які були виділені з активного мулу метантенка [8]. Середовище для облігатно-анаеробних мікроорганізмів 6 розливали в атмосфері інертного газу [9]. Культивування анаеробів проводили в пеніцилінових флаконах об ємом 30 мл. Об єм середовища 0 мл. Кількість внесеного інокуляту 2 мл. Субстрат целюлоза (фільтрувальний папір) 0 г/л. Як конрольне середовище використовували мінеральне середовище Р, рн 7,0-7,5, тривалість інкубування 5-7 діб, t o = 60 о С. Ріст облігатно-анаеробних мікроорганізмів оцінювали за виділенням газів Н 2, СН 4. Склад газів аналізували на газовому хроматографі ЛХМ-8МД [8]. Для визначення водню використовували сталеву колонку завдовжки,5 м і діаметром 3 мм, заповнену молекулярними ситами 5А фракції 0,25. Для визначення СН 4 використовували сталеву колонку завдовжки 2,5 м і діаметром 3 мм, заповнену полісорбом-. Температура колонок 30 о С, газ носій аргон, швидкість протоку 30 мл/хв, детектор за теплопровідністю, струм детектора 00 ма. Проби газової фази відбирали шприцем, об`єм проби 0,5 мл. Результати та їх обговорення. Поживне середовище П без біодобавки та з нею використано для культивування мікроорганізмів різних таксономічних груп: сапрофітних і умовнопатогенних. За хімічним складом поживне середовище П містить білок, біогенні елементи, комплекс мікро- і макроелементів, амінові кислоти, тощо, що відповідає багатокомпонентним поживним середовищам (табл. ). Облігатно-анаеробні, термофільні газоутворюючі (Н 2, СН 4 ) мікроорганізми вирощують на мінеральному середовищі з додаванням ростових факторів вітамінів, дріжджового автолізату або рідини метантенку [0]. При дослідженні росту анаеробних мікроорганізмів встановлено, що утворення водню целюлолітичним штамом C. thermocellum 5СТ (А) та метану метаногенною асоціацією (Б) на середовищі П на основі курячого посліду відбувалося в,5-2 рази інтенсивніше, ніж на контрольному мінеральному середовищі (рис. ). Вирощування сапрофітних та умовно-патогенних мікроорганізмів на середовищі «П» показало накопичення до 3-3,7 г/л клітинної біомаси. Активність росту Рroteus spp., Enterobacter sp., Candida albicans на поживному середовищі П вища в 2,5-4 рази у порівнянні зі стандартним контрольним середовищем МПБ (табл. 2). 7 Таблиця. Хімічний склад поживного середовища П на основі курячого посліду Компоненти Вміст, г/кг Білок 225 Амінові кислоти: Аспарагінова кислота 2,5 Треонін 0,72 Серін 0,66 Глутамінова кислота 4,8 Гліцин,56 Аланін 8,55 Валін,8 Метіонін,5 Гістидін,5 Лізин,6 Макроелементи: Вуглець Азот Фосфор Калій Натрій Кальцій Магній Мікроелементи: Мідь Марганець Залізо 3,3,75 0,5 80,0 35,0 00,0 50, 0,4,0 2,0 Збільшення біомаси можна пояснити наявністю в середовищі П значної кількості макро- і мікроелементів, білка, амінових кислот та інших ростових факторів, що забезпечують повноцінність поживного середовища. Для умовно-патогенних мікроорганізмів потрібні багатокомпонентні середовища з амінокислотами, вітамінами тому, що вони пристосувалися до життя в організмі людини і тварин. У таблиці 3 наведено амінокислотний склад різних органічних середовищ Abbott, 99, ТСБ (крім амінокислот середовища містять ще близько 30 інших сполук) [2, 7, ]. Аналіз даних таблиці 3 свідчить, що зазначені середовища містять значну кількість амінокислот. Для збагачення середовища П амінокислотами використовували біодобавку гідролізат шлункової тканини птахів. 8 Внесення біодобавки в середовище П підвищує вміст амінокислот, зокрема гістидину, в 40 разів, інших амінокислот у 5-20 разів. ) ) Рис.. Динаміка росту анаеробних мікроорганізмів на середовищах: на основі курячого посліду; 2 контроль; А) утворення водню целюлолітичним штамом C. thermocellum 5СТ; Б) утворення метану метаногенною асоціацією; Таблиця 2. Активність росту сапрофітних і умовно-патогенних мікроорганізмів у стандартному м ясо-пептонному бульйоні (МПБ) та поживному середовищі П Накопичення біомаси, г/л Мікроорганізми м ясо-пептонний поживне середовище бульйон П Candida albicans 0,45±0,04 2,00±0,0 Enterobacter sp. 0,86±0,0 2,50±0,0 Klebsiella sp. 0,95±0,02,95±0,0 Staphyloсoccus aureus,08±0,0 2,80±0,0 Рroteus spp.,28±0,0 2,6±0,2 Pseudomonas spp.,54±0, 3,03±0,23 Е. coli 2,65±0,0 3,7±0,0 Культивування умовно-патогенних мікроорганізмів (рис. 2) на середовищі П зі збагаченим складом амінокислот за рахунок біодобавки, в порівнянні з середовищем Abbott, показало, що всі досліджені культури впродовж 6 годин росту накопичували майже однакову (0,4-0,43 од. екст Е. сoli, 0,5-0,57 од. екст Staphylococcus 9 aureus) або у,5-2 рази вищу клітинну біомасу (0,2-0,57 од. екст Klebsiella sp. та 0,55-0,75 од. екст. Рroteus spp.) як на середовищі П, середовищі П з біодобавкою, так і на контрольному середовищі Abbott, яке зазвичай використовують для культивування досліджених груп мікроорганізмів. Це свідчить, що розроблене середовище П з біодобавкою не поступається за своїм складом дорогому (за ціною) середовищу Abbott та може його заміняти. Таблиця 3. Амінокислотний склад поживних середовищ Середовища Амінокислоти, Abbott 99 МПБ ТСБ П з біодобавкою мг/л П [7] [2, ] [2] [2, ] Аспарагінова к-та 26,2 60,0 36, 60,23 7,74 25,0 Треонін 95,37 60,0 56,5 76, ,0 Серін 36,8
Related Search
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks