19. Mikroorganizmusok tápanyagigénye, tápoldatok, a hozam definiciója. A hozamfogalom kiterjesztése. Metabolikus kvóciensek, P/O hányados, RQ.

Question 1

Mikroorganizmusok termlőképességét meghatározza

Answer 1

genom + környezet (T, pH, talaj minősége és mennyisége, redoxpotenciál)

Question 2

mikrobák megfelelő táptalajának összeállításához mi kell?

Answer 2

1. C forrás: alkohol, cukor –> forrás: glükóz + szacharóz + melasz, keményítő
2. N forrás: NH4+ NO3 2- –> pl.: szójából
3. O2 forrás: anaerob: vízből, szubsztrátból, aerob: atmoszférából
4. Ásványi sók
5. Speciális anyagok: pl.: vitaminok, aminosavak
6. H2O megfelelő mennyiségben

ez a minimális, de nem az optimális még

keletkezik: X + P + CO2 + H2O
X: új sejttömeg

Question 3

fermentációhoz használt táptalajok

Answer 3

• kutatólaborban: szintetikus
• üzemben: félszintetikus
• tenyészethez: természetes alapúak (komplex)

Question 4

mikrobák táplálkozása és energiaigénye alapján csoportok

Answer 4

C-forrás: szerves (glükóz - organotróf = heterotróf) vagy szervetlen (légköri CO2, H2S - litotróf = autotróf)
E-forrás: kémiai (kemo-) vagy fény (foto-)

kemoorganotróf: legtöbb baktérium, gomba, magasabbrendű állat
fotoorganotróf: bíbor-nemkén-baktérium
kemolitotróf: H- Fe- kénbaktérium, denitrifikáló bacik
foto-litotróf: fotoszintetizáló bacik, algák, zöld növények

Question 5

Hozam definíció

Answer 5

egységnyi elfogyasztott szubsztrátra jutó sejttömeg-növekedés: Yx/s = dx/dSi

i-edik S-re vonatkozó eredő hozam

differenciális forma: rövid tenyésztési idő –> dx/dS
integrális: hosszabb idő pl.: 1 óra –> deltax/deltaS

Question 6

Táptalajok - C tartalmú anyagok

Answer 6

Általános C-forrás: glükóz, szacharóz, melasz, kukoricakeményítő

Malátakivonat, szulfitlúg, cellulóz

Nem konvencionális C-forrás: metanol, etanol, alkánok

egyéb: növényi olajok

Question 7

N-forrás

Answer 7

kukoricalekvár, élesztőkivonat, pepton, szójaliszt

Question 8

szubsztrát felhasználás egyenlet

Answer 8

Teljes S fogyás:

deltaS = delta Sc + delta Se

egy része a sejttömegbe épül, a másik része energiaként raktározódik

Question 9

hőhozam

Answer 9

Yh = deltax/delta Q

delta Q: sejtnövekedés során felszabaduló metabolikus hő

Question 10

metabolikus kvóciensek

Answer 10

1. fajlagos szaporodási sebesség
2. fajlagos növekedési sebesség
3. fajlagos szubsztrát felhasználási sebesség
4. fajlagos termék képződési sebesség

Question 11

Respirációs hányados

Answer 11

A légzés során keletkezett CO2 és felhasznált O2 hányadosa
–> C hasznosulását mutatja

RQ = delta CO2/delta O2
vagy differenciálisan: dCO2/dO2

C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O

RQ = 6/6 = 1

–> minél kisebb, annál jelentősebb sejtnövekedést jelent
fermentációnál minél kisebb, annál hatékonyabb a mikroba energiatermelése

Question 12

P/O hányados

Answer 12

16 g-nyi (fél mól) O2 felhasználása során hány mól ATP képződik oxidatív foszforilezés során –> energiatermelés hatásfoka

általában P/O 2 és 3 között van

Question 13

teljes C-forgalom

Answer 13

beépülés + energiatermelés + termékképzés =

dS/dt