Gosa Maria Biotechnologia

Misiak Katarzyna Poniedziałek 1200-1600

Skrzypek Katarzyna Gr.VI

Ćwiczenie 4

HODOWLA W STAŁYM PODŁOŻU

1. WSTĘP TEORETYCZNY:

Hodowla w podłożu stałym (ang. Solid State Fermentation, SSF) definiowana jest jako metoda hodowli, w której wzrost drobnoustrojów i gromadzenie produktu zachodzi na lub w pobliżu powierzchni wilgotnego, stałego substratu, stanowiącego odpowiednią pożywkę i miejsce bytowania drobnoustrojów.

Hodowle metodą SSF polecane są dla mikroorganizmów tlenowych niewytwarzających śluzów.

Porównując fermentację w podłożu stałym z metodami hodowli drobnoustrojów w ciekłym podłożu, można wyróżnić wiele zalet procesu SSF:

• Wzrost drobnoustrojów przebiega w warunkach zbliżonych do ich naturalnego środowiska,

• Mała wilgotność zmniejsza niebezpieczeństwo zakażenia hodowli,

• Możliwe zwiększenie wydajności otrzymanego produktu,

• Możliwość stosowania form przetrwanych do szczepienia hodowli pozwala to na wyeliminowanie hodowli inokularnych w fermentorach,

• Produkt może być ekstrahowany ze stałego podłoża natychmiast po hodowli lub może być przechowywany w zamrożonym stanie,

• Pozostałość po hodowli może być użyta jako pasza dla zwierząt,

• Odpady pofermentacyjne nie stanowią zanieczyszczenia środowiska.

Istnieje także wiele wad metody SSF, wśród nich można wymienić:

• Obróbka wstępna pewnych substratów może być niekiedy skomplikowana (np. odtłuszczanie),

• Utrudniona bieżąca kontrola parametrów procesu (np. pH, temperatura, natlenienie, wilgotność).

2. CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest poznanie metody hodowli drobnoustrojów w stałym podłożu oraz aparatury służącej do prowadzenia tego procesu.

3. WYKONANIE ĆWICZENIA:

1. Przygotowanie supernatant do analizy:

Do analizy w ćwiczeniu otrzymano hodowle Bacillus licheniformis w stałym złożu, który był inkubowany przez 48 godzin w temperaturze 36̊C.

Podłoże hodowlane zawierało m.in. otręby pszenne, wytłoki sojowe, namok kukurydziany, laktozę oraz inne składniki.

Następnie do kolby z hodowla w stałym złożu dodano 100 ml wody i wstawiono na wstrząsarkę na 30 minut w celu ekstrakcji produktu. Po ekstrakcji odwirowano części stałe zawiesiny i pobrano supernatant, supernatant, w którym oznaczano aktywność α-amylazy.

2. Analiza aktywności α-amylazy:

Aktywność α-amylazy oznaczano metodą Fishera-Steina, w tym celu przygotowano 100-krotne i 200-krotne rozcieńczenia enzymu oraz przygotowano próby właściwe i jedną kontrolną.

Na próbę właściwą składało się:

• 0,5 ml enzymu w odpowiednim rozcieńczeniu,

• 0,5 ml skrobi.

Reakcja przebiegała 3 minuty w temperaturze pokojowej następnie dodano 1ml DNS

i inkubowano 5 minut we wrzącej łaźni wodnej.

Na próbę kontrolną składało się:

• 0,5 ml wody destylowanej,

• 0,5 ml skrobi,

• 1 ml DNS,

Próbę inkubowano 5 minut we wrzącej łaźni wodnej.

Próby uzupełniono 8 ml wody destylowanej a następnie zmierzono różnicę absorbancji próby właściwej wobec kontrolnej na Spekolu o długości fali równej 540.

Przykład obliczenia aktywności:

Aktywność obliczamy ze wzoru:

gdzie: ΔA - różnica absorbancji,

R - rozcieńczenie

N = 4

Ilość wody [ml]	Wilgotność [%]	pH	m1 [g]	m2[g]	m1-m2 [g]	Aktywności α-amylazy [J/1g wilgotnego złoża]	Średnia aktywność α-amylazy [J/1g wilgotnego złoża]
0	33	7,54	30	28,6	1,4	907 829 479 635	790
5	43	7,46	35	32,9	2,1	1180 1214 719 1012	1135
10	50	7,38	40	37,5	2,5	533 810 494 790	711
25	64	6,94	55	51,5	3,5	366 445 234 126	348

4. WNIOSKI:

Jak wynika z wykresu największą aktywność α-amylaza wykazała dla zawartości wilgoci równej 43%. Można także zauważyć, że wraz ze wzrostem zawartości wilgoci maleje pH złoża jak i rośnie ubytek masy złoża po fermentacji.

---