Składniki podłoża

hodowlanego

35-40 pierwiastków –

niezbędne w odżywianiu drobnoustrojów

Makroelementy: C, O, H, N, P, S, K i Mg

stanowią 98% s.s. bakterii i grzybów

Mikroelementy niezbędne: Zn, Mn, Fe, Cu, Co, Mo, Ca, Na, Cl, Ni , Se.

Mikroelementy rzadko niezbędne (lub za takie uważane) to: B, Al, Si, Cr, As, V, Sn,

Be, F, Sc, Ti, Ga, Ge, Br, Zr, W, Li , I

Składniki odżywcze i ich źródła

Źródła węgla (stanowi około 50% s.s. bakterii i grzybów) Sacharydy

• glukoza ( z hydrolizy enzymatycznej lub kwasowej skrobi)

• sacharoza (głównie w postaci melasy, zawierającej ok. 50% sacharozy)

• laktoza (głównie w postaci serwatki, zawierającej ok.70% laktozy

• maltoza - cukier słodowy (obecna w słodzie, ekstrakcie słodowym,

brzeczce piwnej)

• skrobia - ziemniaczana, kukurydziana, owsiana, ryżowa, żytnia

• inulina

• celuloza

• polisacharydy otrzymywane z wodorostów morskich - alginiany,

karageniany, agary

Źródła niewęglowodanowe węgla

• metanol

• tłuszcze

• etanol

• kwasy karboksylowe ( octowy)

• węglowodory (metan, butan, pentan, parafiny)

• gazy ( CO, C02)

Źródła azotu

(N stanowi około 8 - 14% s.s. mikroorganizmów)

• mąki

(sojowa, bawełniana, rzepakowa, kukurydziana, mączka

rybna)

• preparaty białek ziemniaka

(Alburex - 75 -85% białka w s.s.)

• namok kukurydzy

• autolizat drożdżowy i drożdże suche

• hydrolizaty białka (kazeiny i białek soi)

• żelatyna

• mocznik

• sole amonowe

Źródła siarki

• siarczan amonu

• aminokwasy siarkowe

Źródła fosforu

• fosforany potasu, sodu, magnezu amonu

• fosforan glicerolu

Mikroskładniki

W większości pożywek, w których skład wchodzą różne surowce naturalne, mikroelementy są dostarczane jednocześnie z tymi surowcami oraz z wodą dodawaną do pożywki.

Czasami jednak, np. w pożywkach z zastosowaniem n-parafin jako źródła węgla, może być konieczne dodanie niektórych mikroelementów.

Mikroelementy są dodawane do pożywek w takich ilościach aby w pożywce znalazły się w stężeniach 0,1-100 mmol/dm3.

Stężenia > od 10-4 mol/dm3 są dla drobnoustrojów toksyczne. Mikroelementy są dodawane do pożywek w postaci dobrze rozpuszczalnych chlorków i azotanów(V), jony Fe3+ są dodawane w postaci cytrynianu, (ponieważ chlorek żelaza(III) w środowisku kwaśnym ulega wytrąceniu). Molibden jest dostarczany do podłoża jako (NH4)6Mo7O24 lub Na2MoO4, a selen jako Na2SeO4 lub Na2SeO3.

Stymulatory wzrostu

Stymulatory wzrostu drobnoustrojów są to albo grupy prostetyczne albo związki blisko spokrewnione z

grupami prostetycznymi enzymów lub koenzymy.

Do takich składników należą np. witaminy.

- witaminy grupy B ( biotyna, tiamina) w stężeniach

10-6 - 10-12mol/dm3

Cholina, betaina – czynniki metylujące

L - aminokwasy w stężeniach 10-3 – 10-6mol/dm3

Zasady purynowe i pirymidynowe

Materiały pomocnicze w procesach biotechnologicznych

• Detergenty

-substancje emulgujące nierozpuszczalne w wodzie

składniki podłoża ( n-alkany, oleje, steroidy)

- zwiększają przepuszczalność membaran komórki i

aktywują enzymy

- zmieniają stopień agregacji komórek

• Antyseptyki i antybiotyki

• Substancje buforujące

• Odpieniacze

Pożądane właściwości dobrego odpieniacza to przede wszystkim:

• szybkie „rozbicie" istniejącej piany,

• długotrwałe zabezpieczenie przed ponownym powstaniem piany,

• aktywność w małym stężeniu,

• nietoksyczność w stosunku do namnażanych drobnoustrojów,

• nietoksyczność dla ludzi i zwierząt,

• łatwość stosowania,

• niepalność, nielotność, niewybuchowość,

• niska cena.

polietylokrzemiany,

cykliczne polisilioksany polioksoalkeny, glikole polialkenowe i ich kopolimery, kopolimery tlenku etylenu i

tlenku propylenu (Breox)

Prekursory

Pomagają regulować syntezę produktu, nie wpływając

na wzrost mikroorganizmów;

Są bezpośrednio wbudowywane do pożądanego

produktu.

L

Biosynteza

penicylin

sterowana

dodatkiem

prekursorów

A - kwas oktanowy

B - kwas fenylooctowy

C – kwas fenoksyoctowy

• W procesie biosyntezy

witaminy B12 bardzo ważny

jest dodatek do pożywki soli

kobaltowych, niezbędnych

dla syntezy witaminy.

Niemniej jednak stężenie

kobaltu w pożywce

przekraczające 50 p.p.m.

hamuje biosyntezę

witaminy.

• Również dodatek do

pożywki betainy, choliny

stymuluje syntezę witaminy.

Przykładowo, podczas

hodowli P. denitrificans

dodatek betainy i choliny w

ilości 5 mg/ml powodował

10-20-krotny wzrost ilości

witaminy B12.