NUÔI CẤY TẾ BÀO VI SINH ppt

Chúng không chỉ được dùng trong các quá trình vi sinh vật truyềnthống mà còn cho các quá trình mới như sản xuất dược phẩm, hóa chất công nghiệp,emzyme, xử lý nước thải, lọc khoáng và các

I.NUÔI CẤY TẾ BÀO VI SINH

Mặc dù cho đến thế kỉ XIX vai trò của vi sinh vật trong những biến đổi sinh học vẫn khôngđược thừa nhận, nhưng con người đã sử dụng vi sinh vật từ rất lâu trong việc chế biến thựcphẩm, thức uống có cồn, sản xuất sữa, dệt vải,… Ngày nay, việc sử dụng vi sinh vật rộng rãihơn trước đây rất nhiều Chúng không chỉ được dùng trong các quá trình vi sinh vật truyềnthống mà còn cho các quá trình mới như sản xuất dược phẩm, hóa chất công nghiệp,emzyme, xử lý nước thải, lọc khoáng và các ứng dụng của nuôi cấy tế bào vi sinh vật trongsản xuất dược phẩm (đặc biệt là dược phẩm DNA tái tổ hợp) và sản xuất enzyme

- Các tế bào tiền nhân là đơn vị cấu trúc trong hai nhóm vi sinh vật: vi khuẩn và tảo lam (còngọi là vi khuẩn lam_cyanobacteria) Các tế bào tiền nhân có kính thước nhỏ và đơn giản, nókhông được chia thành ngăn bởi các tệ thống màng đơn vị (unit membrane systems)

Các tế bào chỉ có hai vùng bên trong được phân biệt cấu trúc là: tế bào chất cà vùng nhân( hoặc nhân) tế bào chất có các chấm dạng hạt màu tối là thành phần ribosome, bao gồmprotein và ribonucleic acid (RNA), ribosome là nơi xảy ra các phản ứng sinh hóa quan trọngcho sự tổng hợp protein Vùng nhân có dạng không đều, rất biệt lâp mặc dù nó không đượcgiới hạn bởi màng Vùng nhân giữa deoxyribonucletic acid (DNA) mang thông tin di truyềnxác định sự sản xuất protein và các chất khác của tế bào cũng như xác định cấu trúc của nó.Các tế bào prokaryote được bao quanh bởi thành tế bào (cell wall) và màng tế bào (cellmembrane), thành tế bào thường dày hơn màng tế bào, bào vệ tế bào khỏi các ảnh hưởng từbên ngoài Màng tế bào (hoặc màng tê bào chất) là một hàng rào chọn lọc giữa phần trong tếbào và môi trường bên ngoài

Các phân tử lớn nhất được biết đã đi qua màng này là các đoạn DNA và các protein có trọnglượng phân tử thấp

Màng tế bào như là bề mặt mà trên đó các chất khác của tế bào được gắn vào và giữ nhiềuchức năng quan trọng của tế bào

Bảng 1.1 phân loại các cơ thề sống

Động vật Nhân thật

Động vât nguyênsinh(Protozoa)Nấm(Fungi)Nấm mốc(Molds)Nấm men(Yeasts)

Vi khuẩn(Bacteria) Tiền nhân3

- Các tế bào eukaryote phức tạp hơn, chúng là cấu trúc đơn vị ở động vật, thực vật, protozoa,nấm và tảo tế bào eukayote có các hệ thống màng đơn vị bên trong để tách biệt nhiều thànhphần chức năng của tế bào

Các tế bào eukaryote lớn hơn và luôn phức tạp hơn các tế bào prokaryote từ 1000 – 100000lần Nhân được bao bọc xung quanh bởi 1 màng đôi có các lỗ nhỏ rộng từ 40-70m, bên trongnhân chứa các nhân nhiễm sắc thể Nhân điều hòa các tính chất di truyền và tất cả các hoạtđộng sống của tế bào Nhiễm sắc thể dài và các thể sợi mảnh chứa các gen sắp xếp trên mộtchuỗi mạch thẳng trong các nukoprotein ( protein cộng nucleic acid) Tế bào chất chứa một

số lớn các hạt gọi là riboxom cần thiết trong các phản ứng liên tục để tổng hợp các nguyênliệu các tế bào Riboxom được tập trung một cách đặc bieetjdojc theo bề mặt xù xì của lướinôi sinh chất, một màng lưới không đều của các kênh nối liền nhau được phân định vớimàng Ty thể chứa các enzime vận chuyển điện tử sử dụng oxygen tyrong quá trình sản sinh

ra năng lượng Trong bào và lysosome là các cơ quan tử giúp cách ly các phản ứng hóa họckhác nhau trong tế bào

2 Vi Khuẩn

2.1 Hình dạng

Vi khuẩn là những cơ thể sống đơn bào có kích thước hiển vi Hiện nay, người ta đã biếtkhoảng 1500 loài trong tất cả môi trường tự nhiên Đường kính đặc trưng của tế bào nikhuẩn trong khoảng 0,5-1um Chiều sài của vi khuẩn rất khác nhau Vi khuẩn xuất hiệntrongcác dạng như sau: cooci (có dạng hình cầu hoặc hình trứng) bacilla ( có dạng hình trụ hoặchình que), spirilla (có dạng cuộn xoắn ốc)

2.2 Kiểu sinh trưởng

- Vi khuẩn sinh sản chủ yếu theo phương thức nhân đôi (binary fission) Quá trình này baogồm một số bước sau: kéo dài tế bào, lõm vào của thành tế bào, phân phối nguyên liệu củanhân, bắt đầu hình thành một vách ngăn ngang, phân phối nguyên liệu tế bào vào trong hai

tế bào và phân chia thành hai tế bào mới Đây là quá trình sinh sản vô hình

2.3 Các điều kiện vật lý ảnh hưởng đến sinh trưởng

Ba nhân tố vật lý chủ yếu ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi khuẩn là to, oxygen và độ pH

- Do sự sinh trưởng và hoạt tính của vi khuẩn biểu thị sự hoạt động của enzyme, và do tốc

độ sinh trưởng của vi khuẩn sẻ phụ thuộc vào to mà chúng sinh trưởng, vi khuẩn sẽ được gọi

là psychrophides4 Mesophile5 hoặc thermophiles6 Phạm vi to mà nhóm có khả năng sinhtrưởng và nhiệt độ tối ưu được trinh bày trong bảng 1.2

- Các khí quan trọng chủ yếu trong nuôi cấy vi khuẩn là oxygen và CO2 có thể chia ra bốnloại vi khuẩn tùy theo sự phản ứng của chúng đối với oxygen như sau:

+ Vi khuẩn hiệu khí sinh trưởng trong sự có mặt của oxygen tự do

+ Vi khuẩn kỵ khí sinh trưởng trong điệu kiện trong có oxygen tự do

+ Vi khuẩn kỵ khí tùy ý sinh trưởng trong điệu kiện oxygen tự do hoặc không

+ Vi khuẩn ưu ít oxygen sinh trưởng trong sự có mặt một lượng rất ít oxy tự do

Hình: vi khuẩn sinh sản bằng cách nhân đôi

Bảng 1.2 phạm vi thích hợp cho sinh trưởng của các loại vi khuẩn khác nhau

Loại vi khuẩn Phạm vi tocho sinh trưởng Nhiệt độ tối ưu

Psychrophiles

Mesophiles

Thermophiles

7-35oC7-45oC40-75oC

20-30oC30-40oC45-60oCĐối với hầu hết vi khuẩn, độ pH tối ưu cho sinh trưởng nằm trong khoảng 6,7-7,5 Mặc dù,một vài vi khuẩn có thể sinh trưởng ở phạm vi pH cực đoan, nhưng ở hầu hết các loại giớihạn cực đại và cực tiểu nằm trong khoảng giữa pH4 và pH9

3.Vi Nấm

Nấm nói chung là các thực vật không có chlorophyll và vì thế không thể tự tổng hợp cácchất dinh dưỡng cho chúng Chúng rất khác nhau về kich thước và hình dạng, từ nấm menđơn bào(single-cellyeast) đến nấm ăn đa bào ( multicellular- mushroom) Trong số chúng,nấm men và nấm mốc là những loại nấm công nghiệp quan trọng

3.1.Nấm men

Nấm men được phân bố rộng rãi trong tự nhiên Chúng được tìm thấy trong quả hạt và cácloại thực phẩm có chứa đường khác Chúng cũng có ở trong đất, trong không khí, trên da, và

trong ruột động vật Do nấm men không có chlorophyll (diệp lục tố), cho nên chúng phụthuộc vào thực vật bậc cao và động vật để có năng lượng cho các hoạt động sống Nấm mennói chung là các cơ thể đơn bào, có hình dạng từ hình cầu đến hình trứng, Kích thước củachúng rộng từ 1-5um, và dài 5-30um Thành tế bào ở tế bào non thường mỏng và trở nên dày

ở tế bào già

Kiểu sinh trưởng phổ biến nhất ở nấm men là nảy chồi(budding), đây là một quá trình sinhsản vô tính như minh họa ở hình 1.2 Một chồi nhỏ (hoặc tế bào con_daughter cell)được tạothành trên bề mặt của tế bào trưởng thành Chồi sinh trưởng và được làm đầy các nguyênliện nhân và tế bào chất từ tế bào bố mẹ Khi chồi lớn bằng tề bào bố mẹ thì bộ máy nhân cảhai tế bào thay đổi và tế bào được phân cắt Tế bào con có thể bám vào tế bào bố mẹ,thường là ngay sau khi tế bào phân chia

Nấm men quan trọng nhất là các chủng của saccharomycescerevisiae được dùng trong sảnxuất rượu vang, bia và bột nở bánh mì

Hình 1.2 Kiểu sinh trưởng đặc trưng của nấm men bằng cách nảy chồi

3.2.Nấm mốc

Nấm mốc là loại nấm dạng sợi một tế bào sinh sản đơn hoặc bào tử( bào tử hạt đính –conidia) được nảy mầm để tạo thành một sợi dài gọi là nấm sợi (hyphae) Phân cách lặp lạikhi có nó kéo dài một cấu trúc sinh dưỡng gọi là hệ sợi nấm (mycelium) Hệ này bao gồmmột khối tế bào chất đa nhân ở trong một hệ thống các ống phân cành nhiều và cứng Do hệsợi nấm có khả năng sinh trưởng vô hạn, cho nên nó có thể đạt tới kích thước vĩ mô

Các loại nấm mốc quan trọng nhất trong công nghiệp là aspergillus và penicillum Nấm mốcđược sử dụng trong sản xuất kháng sinh, hóa chất công nghiệp, enzyme, các thành phẩm bổsung

4.Môi Trường Nuôi Cấy

- Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo được gọi lànuôi cấy (cultivation) một kiểu nuôi cấy chỉ chứa một loại ni sinh vật được gọi là nuôi cấythuần khiết (pure culture) Nuôi cấy hổn hợp (mixed culture) là một nuôi cấy chứa nhiều hơnmột loại vi sinh vật

Các bước cần thiết cho nuôi cấy vi sinh vật như sau :

+ chuẩn bị môi trường nuôi cấy cho phép vi sinh vật có thể sinh trưởng tốt nhất

+ Khử trùng môi trường để loại bỏ tất cả các cơ thể sống trong bình nuôi cấy

+ Cấy vi sinh vật vào trong môi trường đã chuẩn

Để nuôi cấy vi sinh vật, môi trường nuôi cấy phải được chuẩn bị trong những loại bình nuôicấy được sử dụng phổ biến nhất, chẳng hạn ống nghiệm, bình tam giác, đĩa petri hoặc nối lenmen có hai loại môi trường tổng hợp (thành phần hóa học xác định) nói chung, các môitrường dinh dưỡng rất khác nhau Về hình thái(dạng rắn hoặc lỏng) và thành phần, tùy thuộcvào loại vi sinh vật được nuôi cấy vào mục đích nuôi cấy

4.1.Môi trường tự nhiênLà những loại môi trường dựa trên cơ sở của kinh nghiệm mà

không dựa trên sự hiểu biết chính xác về thành phần các chất dinh dưỡng và tác động củachúng Môi trường tự nhiên chứa peptone, dịch chiết thịt bò, hoặc chiết nấm men Khi sửdụng môi trường rắn, có thể bỏ sung các tác nhân làm rắn và môi trường lỏng dùng cho sinhtrưởng của nhiều loại vi sinh vật dị dưỡng và tương đối đơn giản, phổ biến là canh dinhdưỡng (nutrient ager) thành phần của chúng như sau:

+ Canh dinh dưỡng: 3g nước chiết thịt bò, 5g peptone, 5g dịch chiết nấm men, và nước bổsung tới 1L

+ Agar dinh dưỡng: cùng thành phần như canh dinh dưỡng, nhưng có thêm 15 agar và nước

bổ sung tới 1L

4.2.Môi trường tổng hợp:Môi trường chứa các dung dịch pha loãng các chất tinh khiết,

được biết là các hợp chất hữu cơ Chúng thường được sử dụng cho các mục đích nghiên cứuhơn là để sản xuất Môi trường có thể đơn giản như là muối ammunium vô cơ cộng với cácmuối khoáng và đường, hoặc phức tạp như là casein tinh sạch được bổ xung thêm cácvitamin, muối khoáng và đường

4.3.Khử trùng:Môi trường dinh dưỡng thích hợp được chọn để nuôi cấy một loại vi sinh vật

đặc biệt sẽ được rót vào các bình nuôi cấy.Nếu sử dụng các ống nghiệm hoặc bình tam giác,thì chúng phải được úp bằng một nắp đậy thích hợp cho phép có sự trao đổi khí với khíquyển nhưng vẩn ngăn cản bằng các cơ thể ngoại lai rơi vào môi trường Các loại nắp khácnhau được sử dụng trong phòng thí nghiệm bao gồm: nút bông, bọt plastic, nắp van, nắp kimloại và giấy nhuộm

Môi trường sau đó phải được khử trùng để loại bỏ tất cả các cơ thể sống trong bình chứa môitrường Phương pháp khử trùng phổ biến nhất là khử trùng bằng hơi nước dưới áp suất caotrong nồi khử trùng (autoclave) .Nói chung, autoclave hoạt động ở áp suất 15psi ở

121oC.Thời gian khử trùng tùy thuộc vào bản thân của nguyên liệu, loại bình chứa và thểtích của môi trường.Vd:đặt ống nghiệm chứa môi trường lỏng có thể khử trùng từ 15-20phút ở 121oC

5 Phương Pháp Tiến Hành Nuôi Cấy Chìm

5.1 Nguyên liệu: nguyên liệu sử dụng trong phương pháp nuôi cấy chìm để chuẩn bị môi

trường cho nhiều loại vi sinh vật là rất khác nhau Mỗi một loài vi sinh vật có một loại môitrường riêng Tuy nhiên, các loại môi trường đều giống nhau ở một điểm là chúng chứanhiều loại chất dinh dưỡng, có khả năng hòa tan cao và phải đầy đủ những thành phần dinhdưỡng cả cơ bản và dinh dưỡng đặc hiệu Trong nhiều trường hợp, người ta sử dụng các loạibột như thành phần chính của môi trường Bên cạnh đó người ta còn sử dụng các loại đường

để bổ sung Các loại đường này chủ yếu là cung cấp năng lượng cho giai đoạn đầu của quátrình phát triển của vi sinh vật

Điều không thể thiếu được trong môi trường của phương pháp nuôi cấy chìm là các loạimuối vi lượng Tuy nhiên các thành phần vi lượng cũng còn phụ thuộc vào các loại vi sinhvật và loại enzym mà ta thu nhận Ví dụ: trong nuôi cấy aspergillus, muối MnSO4 rất cầnlàm ức chế sinh tổng hợp enzym amylase

Để cung cấp nguồn nito cho môi trường nuôi cấy chìm, người ta thường dùng các loại nướcchiết đậu, cao ngô, hay dịch tử phân nấm men Việc đưa những thành phần này vào làm môitrường cũng còn rất thận trọng, vì rằng các axitamin có trong các thành phần này dường nhưchỉ có tác dụng đối với sinh tổng hợp amylase, còn các loại enzym khác lại gây nên sự ứcchế

5.2 Kỹ thuật nuôi cấy: sau khi chuẩn bị môi trường nuôi cấy môi trường được thanh trùng

bằng hơi nước trực tiếp, ở nhiệt độ 118-125oC trong khoảng thời gian là 45-60 phút

Sau khi thanh trùng, môi trường được làm nguội đến nhiệt độ bình thường (28-30oC) và tiếpgiống vi sinh vật vào môi trường Tỷ lệ giống đưa vào khoảng 2-2,5% Trong một số trườnghợp có giống tốt ta chỉ cần cho lượng giống khoảng 0,5 đến 0,6 % là đủ

Quá trình nuôi cấy có thể thực hiện theo hai phương pháp: nuôi cấy theo chu kỳ hay nuôicấy liên tục

+ Nuôi cấy theo chu kỳ: là phương pháp nuôi cấy trong một thiết bị lên men Sau một chu kỳnuôi từ 2-4 ngày, ở nhiệt độ 28-320C, người ta thu nhận toàn bộ dịch nuôi cấy như một loạichế phẩm enzym khô, sau khi kết thúc quá trình nuôi cấy, người ta phải sinh thiết bị, chuẩn

bị môi trường mới và lại tiến hành một mẻ nuôi cấy mới.Phương pháp này không đòi hỏi kỹthuật cao Tuy nhiên, quá trình nuôi cấy từng mẻ này cũng có những nhược điểm riêng Ví

dụ, thời gian ngừng giữa hai lần nuôi để vệ sinh thiết bị thường làm gián đoạn quá trình sảnxuất, do đó năng suất thấp Các mẻ tiến hành thường không cho chất lượng sản phẩm giốngnhau

+ Nuôi cấy liên tục, để khắc phục tình trạng trên quá trình nuôi cấy liên tục có thể thực hiệntrong một thiết bị, cũng có thể thực hiện trong nhiều thiết bị.

Hình: Lên men liên tục trong một thiết bị lên men

Như vậy dòng môi trường vào với tốc độ bằng tốc độ của lượng sản phẩm thu nhân hằngngày Phương pháp này có loại là nếu chất lượng sản phẩm ta thu nhận được chưa đáp ứngđược yêu cầu đặc ra, ta có hai cách khắc phục

Cách thứ nhất: ta cho tốc độ môi trường vào và tốc độ sản phẩm ra chậm lại, có nghĩa là làmsao cho thời gian lưu của dung dịch và tế bào vi sinh vật trong thiết bị lên men lâu hơn

Cách thứ hai: ta tiến hành hoàn lưu dung dịch lên men hòa chung với dòng môi trường để táilên men Như vậy, các thành phần môi trường sẽ có cơ hội tham gia triệt để vào quá trìnhtrao đổi chất, các enzym sẽ được tạo ra nhiều hơn

Hình: Hệ thống thiết bị lên men liên tục nhiều thiết bị lên men

Nhược điểm lớn nhất của phương pháp nuôi cấy liên tục trong một thiết bị lên men là tốc độdòng chảy rất chậm Để khắc phục tình trạng này, người ta lắp đặt một loạt thiết bị lên mennối tiếp nhau Các thiết bị lên men này có cùng tốc dộ dòng môi trường vào và sản phẩm lênmen ra

Ưu điểm chính của hệ thống nuôi cấy thiết bị lên men này là làm tăng được tốc độ dòng môitrường vào và tốc độ sản phẩm ra

Tuy nhiên, hệ thống này có nhược điểm khá lớn- đó là chi phí rất cao

6.Nuôi Cấy

6.1 Sản xuất penicillin:

- Sản xuất penicillin là một trong những ứng dụng thương mại quan trọng đã thành côngtrong công việc phát triển các quá trình nuôi cấy vi sinh vật ở quy mô phòng thì nghiệmthành quy mô sản xuất công nghiệp

- Hiệu suất của penicillin cũng đã được tăng lên hàng ngàn lần nhờ những yếu tố sau:

+ Cải thiện thành phần môi trường nước chiết ngăm ngô, được dùng làm chất khởi độngsinh trưởng, dùng lactose thay cho glucose, và bổ sung pheny lactic acid

+ Phát triển các kỹ thuật nuôi cấy chìm

+ Tạo ra các chủng đột biến penicillium chrysognum bằng phương pháp chiếu xạ tia cực tím

và tia X

+ Các phương pháp hiện đại của kỷ thuật phân tích và tinh sạch đầu ra (downstreamprocessing)8

+ Ngày nay, hiệu suất của penicillin thậm chí còn cao hơn nữa bởi kỹ thuật chọn lọc các cáthể đột biến tốt hơn, cũng như cải thiện môi trường và kỹ thuật len men hợp lý hơn.

6.1.1 Các bước chính của kỹ thuật sản xuất penicillin

- Chuẩn bị và khử trùng môi trường Môi trương đặc trưng chứa nước chiết ngâm ngô (4-5%trọng lượng khô), bổ xung nguồn nitrogen như là bột đậu nành, dịch chiết nấm men, chấtlỏng giống nước sau khi sữa chua động lại, nguồn cacbon là lactose và một số loại điệmkhác

- Tiếp mẩu (cấy gây): các bào tử đả đông khô sinh trưởng trên môi trường thạch nghiêngđược cấy gây vào môi trường lỏng trong bình tam giác để nuôi cấy lắc , tiếp theo là nuôi cấykết hạt thứ cấp và sơ cấp, và nuôi cấy trong hệ len men quy mô lớn có thể tích tăng lên nhiềulần Việc tăng dần thể tích của nuôi cấy kết hạt được thực hiện để tạo ra một lượng mẫu đủlớn đưa vào nuôi cấy sao cho mỗi bước được rút ngắn hợp lý và thiết bị quy mô lớn được sửdụng hiệu quả

- Nuôi cấy: hệ lên men có cánh khuấy được sử dụng trong kiểu lên men có cung cấp dinhdưỡng ( fed- batch culture) là glucose và nitrogen trong suốt quá trình nuôi cấy kích thướcđặc trưng của bình nuôi khoảng từ 40000 đến 200000 L.oxygen được cung cấp bằng phươngpháp phun không khí ở tốc độ 0,5 đến 1 thể tích không khí/thể tích chất lỏng/ phút Côngsuất đưa vào để quay Turbine và phun khí khoảng 1 đến 4 W/L Độ pH được duy trì ở 6,5trong lên men Penicillin đặc trưng hầu hết sinh khối tế bào cần thiết được thu trong suốt 40hđầu tiên, penicillin bắt đầu sản xuất ở khoa sinh trưởng hãm mũ và tiếp tục được sản xuấtcho tới khi nó đạt tới pha tĩnh Sự sinh trưởng phải được tiếp tục ở một tốc độ tối thiểu nhấtđịnh để duy trì sản lượng penicillin cao Đây là lý do tạo cho glucose và nitrogen được cungcấp liên tục trong suốt quá trình lên men mặc dù chúng đã được bổ sung vào môi trườngngay từ đầu penicillin sau khi được tế bào sản xuất đã tiết vào môi trường nuôi cấy

- Quá trình downstream sao khi loại bỏ hệ sợ nấm mốc, penicillin được phân tách từ canhtrường (môi trường nuôi cấy) bằng phương thức chiết dòng nước ngược hai giai đoạn liêntục với amye hoặc butyl acetate

6.1.2 Sản xuất streptomycin

- Streptomycin là một kháng sinh dùng phổ biến trong y học, thú y và bảo vệ thực vậtstreptomycin được phát hiện vào năm 1944 từ dịch nuôi cấy một chuẩn xạ khuẩnstreptomycin griseus (còn gọi là actinomgles streptomycin) Giống xạ khuẩn sinhstreptomycin khi nuôi cấy chìm phát triển thành hai pha

Pha thứ nhất (pha sinh trưởng mạnh) các bào tử nẩy chồi và mọc thành sợi sau 6 đến 8h, mỗibầu tử mọc một chồi, khuẫn ty thường thẳng và phân nhánh rất yêu, tế bào chất ưa kiềm

Pha thứ hai (khuẫn ty không phát triển) cuối ngày thứ 3 sợi xạ khuẫn bị chia nhỏ và bắt đầu

tự phân chia

Những giống sinh streptomycin thường không ổn định Do đó, trong tương lai cần có sự canthiệp của công nghệ AND từ tổ hợp nhằm tạo ra những giống có hoạt lực cao và ổn định đểđưa vào sản xuất Giữa bào tử ở dạng đông khô trong khoảng 5 năm có thể còn 96 – 99%hoạt lực, trong các thạch anh tới 3 năm, trên môi trường thạch nước đậu ở 50C tới một năm.Các nguồn cacbon mà giống Streptomices có thể đồng hóa được và sinh kháng sinh làglucose, tinh bột, dextrin, maltose, fuctose, galactose, manose Trong thực tế, glucose và tinhbột được dùng làm nguồn nguyên liệu trong sản xuất streptomycin

6.1.3 Các phương pháp sản xuất streptomycin

- Lên men streptomycin được thực hiện theo phương pháp nuôi cấy chìm Quá trình lên mennày cũng giống như lên men các loại kháng sinh khác, bao gồm các giai đoạn: nhanh chóng

và lên men chính

+ Nhân giống: giống xạ khuẩn được bảo quản ở dạng bào tử Cấy bào tử vào trường nhângiống trong bình tam giác, lắc 180- 220 vòng /phút ở 26- 280C/30 – 70h, sau đó cho tiếp vàonồi nhân giống (có sục khí vào giai đoạn nhân giống là cấu tạo ra một khối lượng khuẩn ty

xạ khuẩn ưa kiềm Có khả năng phát triển mạnh trong giai đoạn lên men chính và tạo thànhmột số lượng lớn kháng sinh

+ Lên men Strepomycin là quá trình lên men hai pha điển hình Nhiệt độ lên men khoảng26- 280C, thời gian lên men 96h Trong thời gian lên men cần phải thông khí và khuấy trộnmôi trường Lượng không khí thổi qua môi trường trung bình là một thể tích/ một thể tíchmôi trường khuấy môi trường liên tục trong suốt cả quá trình lên men (kể cả khi nhângiống) nếu ngừng khuấy chỉ trong một thời gian ngắn sẽ làm giảm hiệu suất streptomycin

Độ pH trong những giờ đầu có giảm chút ít sau đó tăng dần

7 Sản Xuất Bằng Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp

7.1 Insulin

- Ngày nay việc sản xuất insulin ở quy mô công nghiệp có lẽ là một trong những ngành côngnghiệp mới bậc nhất Sớm nhất của công nghiệp sinh học hiện đại

- Insulin là một protein được tuyến tụy tiết ra nhằm điều hòa hiện tượng đường trong máu

Cơ thể thiếu hụt insulin trong máu sẽ làm rối loạn hầu hết các quá trình trao đổi chất ở cơ thểdẫn đến tích tụ nhiều đường trong nước tiểu Trong cơ thể, insulin được tổng hợp dưới dạngproinsulin gồm 3 chuỗi plypeptide A,B và C Khi proinsulin chuyển thành insulin chuỗi Cđược loại bỏ, hai chuỗi A và B nối lại với nhau bởi hai cấu disulfide (- S-S-) để điều trị bệnhnày người ta thường tiêm insulin cho người bệnh Chế phẩm insulin này được tách chiết từtuyết tụy của gia súc Tuy nhiên, để có được 100gram insulin trước đây là rất cao Mặt khác,