1.Εισαγωγή Flashcards
Τι περιλαμβάνει η βελτίωση ενός στελέχους μ/ο και σε τι αναφέρεται η απόδοση;
Η βελτίωση ενός στελέχους είναι η βέλτιστη ανάπτυξη του κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες ζύμωσης και της απόδοσης.
Η απόδοση πάντα έχει σχέση με το προϊόν αλλά και σχετίζεται με το ποσό του υποστρώματος που έχει καταναλώσει.
Τι είναι η βιομηχανική μικροβιολογία και τι περιλαμβάνει ;
Η Βιομηχανική Μικροβιολογία είναι ένας κλάδος της Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας στον οποίο οι μ/ο χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές διαδικασίες για την παραγωγή μικροβιακών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας όπως χημικές ενώσεις, φάρμακα, καύσιμα, κτλ.
Τι είναι η παραγωγή προϊόντων προστιθέμενης αξίας και τι περιλαμβάνουν οι περισσότερες διαδικασίες παραγωγής μικροβιακών προϊόντων ;
Υψηλή προστιθέμενη αξία: μετατροπή ουσίας χαμηλής αξίας (απόβλητα) σε χρήσιμο και υψηλής αξίας προϊόντος ε την δράση ενός μ/ο.
Οι περισσότερες διαδικασίες παραγωγής μικροβιακών προϊόντων περιλαμβάνουν ζυμώσεις (fermentations) στις οποίες συμμετέχουν μ/ο βιομηχανικής σημασίας που μεταβολίζουν θρεπτικά υποστρώματα (fermentation media) και παράγουν χρήσιμα προϊόντα
Τι είναι μια upstream διαδικασία και τι ένας χαρακτηρισμένος μ/ο;
Οι upstream διαδικασίες περιλαμβάνουν: Τον μικροοργανισμό που θα παράγει το μικροβιακό προιόν (βακτήριο, νηματοειδής μύκητας, ζύμη), Το υπόστρωμα που θα μεταβολίσει ο μικροοργανισμός (Πχ. η γλυκόζη ή άλλα σάκχαρα, παραπροιόντα βιομηχανίας όπως τυρόγαλα), (Το υπόστρωμα ονομάζεται και Substrate και συμβολίζεται με S.)Την ζύμωση που διενεργείται σε ειδικούς ζυμωτήρες (βιοαντιδραστήρες)όπου διατηρούνται οι βέλτιστες συνθήκες για να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση σε προϊόν (μεγαλύτερη δυνατή παραγωγή σε συνάρτηση με το υπόστρωμα που μεταβολίζεται)
Χαρακτηρισμένος μ/ο: να γνωρίζουμε την βιοχημεία και φυσιολογία του
Τι είναι οι downstream διαδικασίες;
Οι downstream διαδικασίες περιλαμβάνουν : την ανάκτηση του προϊόντος που περιλαμβάνει την συλλογή και την και απομόνωση του προιόντος σε καθαρή μορφή (purification), με απομάκρυνση των λυμάτων με ασφαλή τρόπο
Ποια τα κυριότερα προϊόντα της βιομηχανικής μικροβιολογίας ;
Βιομάζα (κύτταρα μικροοργανισμών (πχ πάστα ζύμης, ξηρή ζύμη, βακτήρια γαλακτικού οξέως, εκκινητήριες καλλιέργειες κτλ) SCP (Single Cell Protein), ζυμώμενα τρόφιμα (γιαούρτι, κρασί, ξύδι), μεταβολίτες (ένζυμα, οργ.οξέα, ΑΑ, βιταμίνες, αντιβιοτικά)
Τι απαιτείται για να χαρακτηρίσουμε μια ζύμωση και ποιος ο ρόλος υποστρώματος και μ/ο στις ζυμώσεις ;
Για να χαρακτηρίσουμε μια ζύμωση πρέπει να αναφέρουμε : ποιος μ/ο συμμετεχει, τι υπόστρωμα μεταβολίζει, ποια ένωση παράγεται
Έτσι οι μ/ο μέσω ενός υποστρώματος βιομετατροπής, το μετατρέπουν σε τελικό προϊόν υψηλής αξίας. Ο κοινός παράγοντας όλων των βιοδιεργασιών είναι ένας μ/ο όπου η επιτυχία ή αποτυχία της παραγωγής ενός προϊόντος εξαρτάται από αυτόν τον μ/ο.
Παλιότερα χρησιμοποιούταν το μικροβίωμα του προϊόντος για τον εμβολιασμό του υποστρώματος (πχ ψωμί) ενώ τώρα πρέπει τα προϊόντα να λαμβάνονται κατά τρόπο συνεχή και σε υψηλές αποδόσεις. . Έτσι είναι η απαραίτητη η απομόνωση , διατήρηση και βελτίωση των ιδιοτήτων των στελεχών με τελικό σκοπό την αύξηση του δυναμικού τους για παραγωγή μεταβολιτών ή βιομάζας.
Ποια είναι τα επιθυμητά χαρακτηριστικά των μ/ο και που τους βρίσκουμε ;
γρήγορη και εύκολη ανάπτυξη σε υπόστρωμα χαμηλού κόστους, γενετική σταθερότητα (μικρός αριθμός μεταλλακτικών στελεχών), παραγωγή σε μικρό χρόνο χωρίς τοξικές ουσίες , να τροποποιείται γενετικά και να έχει σταθερή παραγωγικότητα στον χρόνο.
Που βρίσκουμε τους μ/ο που χρησιμοποιούμε: από την φύση(χώμα, νερό, φρούτα κλπ) και από τράπεζες μ/ο.
Τι είναι ένα μικροβιακό στέλεχος και πως συντηρείται ;
Μικροβιακό στέλεχος : μ/ο του ίδιου γένους και είδους με μικρές γενετικές διαφορές μεταξύ τους που οφείλονται σε διαφορές έως και ενός γονιδίου.
Συντήρηση μικροβιακών στελεχών: βασική αρχή η διατήρηση σε συνθήκες με ελάχιστη μεταβολική δραστηριότητα. Έτσι η πιθανότητα μεταλάξεων λόγω έντονου πολλαπλασιασμού ελαχιστοποιείται.
Τι είναι η συνεχής ανακαλλιέργεια;
Διαδοχική μεταφορά μιας ήδη αναπτυγμένης καλλιέργειας από βλαστητικές μορφές, σπόρια ή μυκήλιο σε φρέσκο θρεπτικό υλικό, σε τακτά χρονικά διαστήματα. (4-8°C)
Πως γίνεται η συντήρηση μ/ο με λυοφιλίωση και πως με ψύξη
Λυοφιλίωση: μικροβιακά κύτταρα, σπόρια ή μερικές φορές τμήματα μυκηλίων ψύχονται γρήγορα με τη βοήθεια ξηρού πάγου και αλκοόλης. Στην συνέχεια, η καλλιέργεια αφυδατώνεται με εξάχνωση υπό κενό. Το παρασκεύασμα, σ’ αυτή τη μορφή του, σφραγίζεται αεροστεγώς και φυλάσσεται σε θερμοκρασία από 5 ως 10°C.
Διατήρηση σε ψύξη: Οι καλλιέργειες διατηρούνται σε ψυγεία στους -75°C ή ψύξη σε υγρό άζωτο (-165° μέχρι -196°C). Διατήρηση σε ειδικά φιαλίδια και προστίθεται και ένας προστατευτικός παράγοντας για να προστατεύει τα κύτταρα
