Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Хабаров Александр Константинович

Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин
<
Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Хабаров Александр Константинович. Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.23, 16.00.03 : Щелково, 2005 101 c. РГБ ОД, 61:05-3/763

Содержание к диссертации

Введение

Классификация процессов культивирования 10

Характеристика процессов культивирования 12

Теория хемостата 20

Отклонения закономерностей роста микроорганизмов от теории Моно 24

Культивирование Pasteurell a multocida 25

Вакцины против пастереллеза сельскохозяйственных животных и птиц 30

Применение хемостатного культивирования в научных исследованиях и в производстве биологических препаратов... 31

Собственные исследования 34

Материалы и методы 34

Результаты исследования 38

Изучение зависимости концентрации пастерелл пастеровского штамма от скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы в питательной среде 38

Определение концентрации глюкозы в культуральной жидкости 44

Определение удельной скорости потребления глюкозы и гидроокиси натрия на стабилизацию рН 46

Определение экономического коэффициента 51

Продуктивность по выходу жизнеспособных пастерелл при хемостатном культивировании 54

Изучение биологических свойств пастерелл, полученных при хемостатном культивировании 57

2.2.7. Результаты исследований экспериментальных образцов вакцин, изготовленных из хемостатных культур пастерелл (пастеровский штамм 59

2.2.8. Результаты исследований опытных образцов живых сухих вакцин, изготовленных из бактериальной массы пастерелл, штаммов АВ и К Краснодарской НИВ С, полученной непрерывным (хемостатным) методом культивирования 61

2.2.9. Изготовление и испытание опытных образцов вакцин против пастереллеза свиней, полученных из штаммов А-8683, В-681, Д-Т-80 непрерывным (хемостатным) способом культивирования 64

2.2.10. Разработка непрерывного (хемостатного) культивирования пастерелл 67

3. Обсуждение результатов исследования 70

4. Выводы 79

5. Практические предложения 80

6. Список литературы 81

7. Приложение 96

Введение к работе

Актуальность темы. Среди инфекционных заболеваний, наносящих животноводству и птицеводству большой экономический ущерб, значительное место занимают пастереллёзы. Внедрение промышленной технологии в животноводстве, как правило, сопровождается повышением концентрации поголовья на ограниченной территории, что является предрасполагающим фактором к заболеванию пастереллёзом. Экономический ущерб от этого заболевания складывается из потерь от падежа, вынужденного убоя животных и затрат на проведение профилактических и лечебных мероприятий.

Технология изготовления бактериальных вакцин многоаспектная проблема, ключевым направлением которой является разработка управляемых процессов культивирования микроорганизмов.

В настоящее время в биологической промышленности получение бактериальной массы микроорганизмов для изготовления вакцин основано на периодическом способе культивирования, в течение которого свойства клеток и состав культуральной среды непредсказуемо изменяются.

По данным ряда исследователей наиболее эффективным по накоплению биомасссы бактерий, является хемостатное культивирование с лимитированием по источнику углерода.

Продуктивность непрерывного (хемостатного) выращивания микроорганизмов значительно превышает продуктивность периодического метода.

Поэтому весьма перспективны исследования, направленные на организацию процессов управляемого культивирования и, в частности, на непрерывные способы выращивания микроорганизмов, позволяющие создавать и длительное время поддерживать культуры с постоянной и точно определённой концентрацией биомассы, фазой и скоростью роста, а также с соотношением протективных антигенов.

Хемостатное культивирование микроорганизмов, при лимитировании их роста источником углерода, представляет собой весьма перспективное на-

правление при производстве ветеринарно-биологических препаратов, и в частности, средств специфической профилактики инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных и птиц бактериальной этиологии.

В связи с вышеизложенным, весьма актуальным является исследование роста пастерелл в хемостатном режиме, получение биомассы пастерелл при этом способе выращивания, изготовление из нее опытных серий вакцин и исследование их иммуногенности.

Цель и задачи исследований. Цель работы - исследование и разработка процесса хемостатного культивирования Pasteurella multocida при производстве вакцин против пастереллёза сельскохозяйственных животных и птиц.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

изучение зависимости концентрации жизнеспособных пастерелл от скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы в питательной среде;

определение основных технологических характеристик хемостатного культивирования Pasteurella multocida (удельной скорости потребления глюкозы, экономического коэффициента, продуктивности по выходу микроорганизмов);

разработка методики непрерывного (хемостатного) культивирования микроорганизмов в биореакторах;

изготовление и испытание опытных образцов вакцин из пастерелл 2-го авирулентного (пастеровского) штамма, штаммов АВ и К Краснодарской НИВС, атак же штаммов А-8683, В-681, Д-Т-80.

Научная новизна работы. Впервые разработан способ хемостатного культивирования Pasteurella multocida Пастеровского штамма для производства вакцин. Данный метод применен для выращивания и других штаммов пастерелл.

Изучен характер роста Pasteurella multocida в непрерывном (хемостатном) режиме при лимитирования роста пастерелл глюкозой.

Получена зависимость концентрации пастерелл от скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы (хемостатная кривая). Установлено отличие хемостатной кривой пастерелл от классической хемостатной кривой, описываемой теорией Моно.

Определены условия, при которых хемостатная культура пастерелл переходит на другой тип лимитирования (S0 и D).

В результате проведённых исследований определены оптимальные режимы хемостатного культивирования пастерелл для производства вакцин.

Практическая значимость работы. На примере Pasteurella multocida 2-го авирулентного (пастеровского) штамма впервые разработана методика непрерывного (хемостатного) культивирования микроорганизмов в биореакторах, которая была апробирована на штаммах АВ и К Краснодарской НИ-ИВС, А-8683, В-681, Д-Т-80.

Публикация результатов исследовании». По теме диссертационной работы опубликовано 4 работы.

Апробация работы. Представленные в диссертации материалы доложены на международной научно-практической конференции молодых ученых "Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов" (Щелково, 2004), международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГУП "Щелковский биокомбинат" "Ветеринарная биотехнология: настоящее и будущее" (Щелково, 2004).

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены

Культивирование Pasteurell a multocida

Честь открытия возбудителя пастереллеза принадлежит Пастеру (142). По своей классификации возбудители пастереллеза относятся к семейству Pasteurellacea, роду Pasteurella. В свою очередь род Pasteurella делится на 6 видов: P.multocida, P.haemolytica, P.pneumotropica, P.urea, P.aerogenes, P.gal-linarum. P.multocida представляют собой овальные или короткие палочковидные клетки длинной 1,40+4 мкм шириной 0,4±0,1мкм. Они являются факультативными анаэробами, неподвижны, эндоспор не образуют, грам отрицательные. В препаратах, приготовленных из инфицированных тканей и окрашенных по Гимза или метилен овым синим, пастереллы окрашиваются биполярно. Глюкозу, другие сбраживаемые углеводы и многоатомные спирты расщепляют с образованием кислоты, но без газа, катал аз оположительные, восстанавливают нитраты, желатиназоотрицательные. Развитие пастерелл ускоряется на плотных питательных средах в присутствии крови, а на жидких при аэрации. Ферментация углеводов не постоянна, видовым признаком является способность ферментировать глюкозу, сахарозу, маннозу, галактозу (57, 111).

Рост в МПБ характеризуется помутнением всего столбика питательной среды, без образования плёнки и пристеночного кольца. На агаре пастереллы образуют сероватые прозрачные округлые колонии диаметром 1-Змм. Лучше всего пастереллы растут в бульоне Хоттингера, обогащенного 10-15 % сыворотки крови барана. Многократные пересевы свежевыделенных культур могут привести к диссоциации и появлению различных вариантов (110).

Ряд исследователей указывают, что параметрами управляемого процесса культивирования бактерий является температура, рН, Eh, р02, и концентрация глюкозы (72-76, 79, 96).

Создание оптимальных условий выращивания позволяет за наиболее короткое время получить максимальное накопление полноценных по морфологии, культуральным и биохимическим свойствам клеток пастерелл (96). Наиболее подходящие для производственного культивирования пастерелл оказались питательные среды, полученные на основании ферментативного гидролизата мяса и казеина, с добавлением ряда веществ - стимуляторов роста.

Немаловажными моментами в процесс глубинного выращивания культуры является аэрация - снабжение бактерий кислородом для стимулирования окислительного обмена и более интенсивного роста. Перемешивание — один из наиболее распространённых процессов в биотехнологии. Конструкция мешалки играет наиболее важную роль в работе биореактора с механическим перемешиванием и аэрацией, для этого необходимо наличие воздуха или другого газа (80).

Все процессы жизнедеятельности микроорганизмов связаны с потреблением или затратами различных форм энергии. Энергетика роста факультативных анаэробов зависит от органических источников углеводов, одним из которых является глюкоза, стимулирующая их рост. Энергия освобождается при распаде глюкозы, запасается в виде высокоэнергетического промежуточного соединения аденозинтрифосфата (АТФ) (34).

Расщепление глюкозы у факультативных анаэробов осуществляется при дыхании и брожении. Расщепление начинается с процесса окислительного аэробного разрушения глюкозы - гликолиза. После гликолиза пути дыхания и брожения расходятся. Анаэробный и аэробный процессы превращения глюкозы имеют одинаковый механизм до образования пирувата (52, 59).

После засева культуры бактерий в питательную среду в лаг-фазе происходят приспособительные реакции (18). В экспоненциальной фазе развития к шестому часу культивирования наблюдается резкое падение жизнеспособности бактерий, особенно при больших удельных расходах глюкозы до 80 мл/л и более. Оптимальной для роста пастерелл является 0,5-1%-ная концентрация глюкозы в питательном субстрате (83). Повышение содержания глюкозы в среде до 5% сопровождается резким снижением ростовых показателей, что объясняется неспособностью клеток быстро утилизировать кислые продукты распада этого углевода, в частности пировиноградную кислоту и приводит к прекращению роста пастерелл.

Между лимитирующей и ингибирующей концентрацией глюкозы находится зона, где наблюдается влияние концентрации углевода на скорость роста. При удобной подаче источников углевода в культуру необходимо использовать импульсную подачу такого количества углеводного субстрата, которое потребляется клетками в течение одной генерации (79). Основные реакции метаболизма клеток (цикл Кребса, пептозный цикл, цикл лимонной кислоты, дыхание, продукты метаболизма) при культивировании связаны с потреблением или выделением СОг. Концентрация растворимого углекислого газа (рСОг) при культивировании влияет на скорость роста и многие другие функции микроорганизмов. Для обеспечения присутствия растворимого С02 в культуральной жидкости следует контролировать и регулировать его содержание, особенно, на фазе приспособления и экспоненциальной фазе, исходя из свойств микроорганизмов (72, 74).

Изучение зависимости концентрации пастерелл пастеровского штамма от скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы в питательной среде

После культивирования пастерелл в периодическом режиме процесс переводят в хемостатный путем осуществления непрерывной подачи питательной среды в биореактор и постоянного оттока культуральной жидкости из него. Причем физико-химические параметры культивирования (рОг, Eh, рН, tC) остаются такими же, как и при периодическом продленном выращивании Paste urella multocida в фазе логарифмического роста (76). В биореакторе поддерживали рН культуральнои жидкости на уровне 7,8-8,2 ед., парциальное давление растворенного кислорода на уровне 30-40 % от насыщения кислородом воздуха. Процесс хемостатного выращивания пастерелл осуществляли при температуре 37 С.

Основными факторами, с помощью которых можно управлять процессом хемостатного выращивания пастерелл являются, скорость разбавления -D (отношение скорости подачи питательной среды в биореактор к его объему) и начальная концентрация лимитирующего рост фактора (глюкозы) в питательной среде - S0.

Зависимость концентрации жизнеспособных пастерелл от скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы в питательной среде при So = 1 и 3 г/л, так называемая хемостатная кривая, представлена на рис. 1.

При скорости разбавления равной 0,4 1/час скорость поступления питательной среды и раствора глюкозы устанавливают таким образом, чтобы их суммарный объем, поступающий за 1 час в ферментер, составлял 0,4 объема суспензии в аппарате. В этом случае период генерации культуры равен 1,7 часа и культивирование пастерелл в периодическом и далее в хемостатном режиме для получения одной точки на хемостатной кривой проводили в течении 16 часов. Концентрация жизнеспособных пастерелл при начальной концентрации глюкозы в питательной среде 3 г/л и скорости разбавления равной 0,4 1/час составляла 30 млрд/мл.

При начальной концентрации глюкозы 1 и 3 г/л концентрация жизнеспособных пастерелл с увеличением скорости разбавления и, соответственно, удельной скорости роста монотонно уменьшается. При чем у этой зависимости наблюдается два участка. До скорости разбавления 0,9-1,0 1/час концентрация пастерелл снижается с 33 млрд/мл микробных клеток до 8 млрд/мл при So=3 г/л, а при начальной концентрации глюкозы в питательной среде равной 1 г/л снижение концентрации микроорганизмов с увеличением скорости разбавления происходит с 28 млрд/мл до 4 млрд/мл. На втором участке при D 0,9-1,0 1/час концентрация пастерелл стабилизируется и остается постоянной вплоть до вымывания (рис. 1). Снижение концентрации пастерелл с увеличением скорости разбавления наблюдается так же и при уровне начальной концентрации глюкозы в питательной среде равном 10 г/л. Концентрация микроорганизмов постепенно уменьшается с 34 млрд/мл при D= 0,3 1/час до 7 млрд/мл при D=l,8 1/час.

Концентрация хемостатной культуры пастерелл при уровне глюкозы 10 г/л превышает таковую при So=l и Зг/л (рис.2).

При увеличении начальной концентрации глюкозы в питательной среде концентрация микроорганизмов увеличивается, что наблюдается во всём диапазоне скоростей протока. Концентрация пастерелл с увеличением скорости разбавления монотонно уменьшается при всех исследованных начальных концентрациях глюкозы (рис. 1, 2). Хж, млрд/мл

Поскольку вымывание культуры происходит при скоростях разбавления больших, чем 1,8 1/час, максимальную скорость роста пастерелл в данных условиях можно оценить этим значением.

Из зависимости концентрации пастерелл от скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы в питательной среде видно, что наблюдается повышение концентрации микроорганизмов при малых скоростях разбавления.

Как показал анализ литературных данных, повышение концентрации пастерелл при низких скоростях разбавления является не только их особенностью, но наблюдается и у других видов бактерий при лимитировании их роста не углеродом (124, 150, 151).

Из этого можно сделать вывод об отличии хемостатных кривых пастерелл от классической хемостатной кривой, описываемой теорией Моно. Отличие состоит в том, что при малых скоростях роста наблюдается увеличение концентрации пастерелл. При So =10 г/л это, в какой то мере, можно объяснить сменой лимитирующего фактора. При меньших начальных концентрациях глюкозы, вероятно, при малых скоростях разбавления, когда лимитирующая рост глюкоза используется почти до нуля, пастереллы вместо неё начинают потреблять продукты метаболизма, способные заменить данный субстрат. Увеличение концентрации биомассы при низких значениях скорости разбавления наблюдается также при лимите аммония, сульфатов и фосфатов калия и магния (138).

При низких скоростях разбавления и в условиях лимита глюкозы после исчерпания субстрата микроорганизмы начинают потреблять продукты своего метаболизма, что способствует не только поддержанию их роста, но и увеличению их концентрации. При определённых условиях продукты метаболизма могут выполнять роль лимитирующего фактора (64).

Изучение биологических свойств пастерелл, полученных при хемостатном культивировании

Типичность клеток пастерелл в процессе хемостатного культивирования изучали по их морфологии, культуральным и биохимическим свойствам.

В процессе изучения пастерелл, полученных при хемостатном культивировании (начальная концентрация глюкозы 3 г/л), установлено, что с увеличением скорости протока от 0,3 до 0,9 1/час видимых изменений в морфологии клеток не происходит. Это однородные мелкие формы (палочки, кок-кобактерии), окрашенные грамотрицательно. Незначительные изменения в морфологии клеток пастерелл начинают прослеживаться при скоростях разбавления, превышающих 1,0 1/час. При этом наблюдается укрупнение клеток, которые увеличиваются по мере повышения скоростей разбавления, приобретая форму палочек средней величины.

При высоких скоростях разбавления, близких к D=l,8 1/час, морфология клеток пастерелл начинает заметно изменяться - популяция представлена крупными и средней величины палочками, неравномерно окрашенными.

Проведены исследования по изучению влияния начальной концентрации глюкозы на биологические свойства пастерелл. При концентрации глюкозы в питательной среде 1 г/л ярко выраженные изменения, характеризующиеся укрупнением клеток, наблюдаются при скоростях разбавления близких к D = 1,8 1/час. При скорости протока 0,9 1/час в культуре пастерелл видимых изменений в морфологии клеток не обнаружено.

При So = 10 г/л практически при всех исследованных скоростях разбавления наблюдается полиформизм клеток. Только при D = 0,3 1/час отмечается типичная для данного штамма морфология — однородные мелкие палочки.

Культуральные и биохимические свойства пастерелл при исследованных скоростях разбавления были типичными для пастеровского штамма: в МПБ наблюдали равномерное помутнение среды, на МПА - рост мелких, нежных, прозрачных колоний. На средах Гисса отмечалась ферментация глюкозы, сахарозы, сорбита, маинита без образования газа. Пастереллы лактозу не разлагали, образовывали индол и сероводород.

Таким образом, при хемостатном культивировании пастерелл изучено влияние изменения исходной концентрации глюкозы в питательной среде и скорости разбавления на их морфологию культуральные, биохимические свойства. При определении оптимальных режимов выращивания P.multodcida установлены соотношения скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы в питательной среде (S0=ln 3 г/л; D=0,3-0,9 1/час), при которых пастереллы имеют типичные биологические свойства.

Приведённые выше данные говорят о том, что имеется прямая взаимосвязь между основными параметрами хемостатного культивирования пастерелл и их морфологией. Изменяя скорость разбавления и начальную концентрацию глюкозы в питательной среде можно найти режим культивирования пастерелл, при котором они будут иметь типичные для данного штамма биологические свойства.

Сохранение типичных для данного штамма свойств - одна из основных целей, которую преследуют при производстве биопрепаратов и, в частности, на одном из технологических этапов - культивировании микроорганизмов.

Результаты изучения роста пастерелл в условиях хемостатного культивирования, свидетельствуют о том, что создание оптимальных условий для их выращивания позволяет получать, физиологически полноценную, стабильную по биологическим свойствам бактериальную массу, соответствующую требованиям, предъявляемым к ней при изготовлении биопрепаратов.

Разработка непрерывного (хемостатного) культивирования пастерелл

Основными стадиями хемостатного процесса выращивания Pasteurella multocida являются: приготовление питательной среды и растворов; подготовка аппаратуры АНКУМ-2М; получение посевного материала; культивирование бактерий в периодическом режиме; включение протока питательной среды; переходный режим, и, собственно, режим непрерывного (хемостатного) культивирования, характеризующийся постоянством показателей во времени.

Факторами, с помощью которых можно управлять процессом хемостатного культивирования пастерелл и добиваться получения стабильной по биологическим свойствам бактериальной массы, являются скорость разбавления и начальная концентрация глюкозы в питательной среде.

Оптимальный режим выращивания Pasteurella multocida подбирали, устанавливая нужные соотношения S0 и D, при которых наблюдается наибольшая продуктивность по выходу морфологически типичных и жизнеспособных пастерелл с учетом гибели клеток при хранении биопрепаратов и стабильности биологических свойств, экспериментальных образцов вакцин.

В стерильный биореактор загружали жидкую питательную среду, изготовленную на основе мясного гидролизата — перевара Хоттингера. В среду производили посев культуры пастерелл (пастеровский штамм) и культивировали в течение 3-4 часов. Затем включали проток питательной среды и раствора глюкозы таким образом, чтобы их суммарный объем поступающих за 1 час в биореактор составлял 0,3-1,8 объема суспензии в аппарате, а концентрация глюкозы в питательной среде была в пределах 1 и 3 г/л. Одновременно снимали зажим с устройства слива бактериальной суспензии в сборную емкость, тем самым, осуществляя непрерывный отток культур ал ьной жидкости из биореактора.

В биореакторе рН культуральной жидкости стабилизировали на уровне 7,8-8,2 ед. подачей NaOH, а р02 на уровне 30-40 % от насыщения кислородом воздуха изменением расхода воздуха на аэрацию и скорости вращения мешалки.

Периодически отбирали пробы для определения типичности культуры и чистоты роста.

После установления в биореакторе постоянной концентрации пастерелл и культивирования в течение 7 периодов генерации бактерийную суспензию использовали для изготовления опытных образцов вакцины.

В указанных выше пределах изменения скорости разбавления, концентрации глюкозы в питательной среде, рН и рОг рост пастерелл лимитируется источником углерода - глюкозой.

Установлен оптимальный режим хемостатного культивирования для пастеровского штамма, при котором концентрация жизнеспособных клеток пастерелл при скорости разбавления 0,7 1/час и начальной концентрации глюкозы 3 г/л составляет 20 млрд/мл. Продуктивность по выходу жизнеспособных пастерелл хемостатного процесса культивирования составляет 14 млрд/мл-час, экономический коэффициент равен 6,7 млрд/мг. Рост пастерелл лимитирован глюкозой. Опытные образцы вакцин безвредны, иммуногенность составляет 100 %. Их стабильность при хранении в течении 3 месяцев 52 % (контроль - 45 %).

Исследование биологических свойств пастерелл пастеровского штамма, полученных при культивировании в оптимальных условиях (D = 0,7 1/час и Sp = 3 г/л), показало, что в культуре присутствовали типичные для данного штамма однородные мелкие формы (палочки, коккоккобактерии), окрашенные грамотрицательно. ч

Культуральные и биохимические свойства пастерелл при оптимальных параметрах хемостатного культивирования были типичными для пастеровского штамма.

Разработанный режим хемостатного культивирования пастерелл (пастеровский штамм) апробирован на штаммах АВ и К, А-8683, В-681, Д-Т-80.

При оптимальном режиме хемостатного выращивания P. multocida с учетом продуктивности, биологических свойств хемостатной культуры, в том числе безвредности, иммуногенности, стабильности опытных образцов вакцин при хранении скорость разбавления находится в пределах 0,5-0,9 1/час, а начальная концентрация глюкозы в питательной среде - 1-5 г/л.

Хемостатное выращивание пастерелл позволяет увеличить продуктивность процесса культивирования по выходу жизнеспособных пастерелл, а так же получать стандартные по биологически свойствам биопрепараты.

В биологической промышленности наиболее часто используется метод периодического выращивания бактерий, в течение которого состав культу-ральной среды и свойства клеток в процессе культивирования меняются. Это не позволяет прогнозировать свойства получаемой бактериальной массы.

Непрерывное культивирование характеризуется постоянством концентрации микроорганизмов, удельной скорости роста популяции и позволяет получать бактерии с определёнными необходимыми исследователю свойствами для решения поставленной им научной задачи или же производства вы-сокоиммуногенных биологических препаратов. Детальное описание принципов непрерывного культивирования бактерий осуществлено рядом учёных (6, 10,64,65,66,67).

Хемостатное культивирование является одной из разновидностей процесса, в котором плотность популяции определяется химическим составом среды и зависит, в основном, от концентрации лимитирующего рост фактора (6). Исследования непрерывного процесса культивирования микроорганизмов путём регуляции их биосинтеза и взаимосвязи с физиологическими свойствами популяции могут привести к выяснению условий, обеспечивающих максимальный синтез протективных антигенов. При производстве биологических препаратов, в том числе средств специфической профилактики хемостатное выращивание позволяет получать бактериальную массу, которая в процессе роста не изменяют свои биологические свойства и тем самым сохраняет свою антигенную структуру, что является необходимым условием для изготовления вакцин.

Знание закономерностей роста микробных популяций является одной из основных задач микробиологических производств и необходимо в теоретических исследованиях по физиологии бактерий. Возможность управления процессом культивирования микроорганизмов является основой разработки новых и совершенствованию существующих технологий изготовления биопрепаратов.

Настоящая работа посвящена разработке современных технологий выращивания микроорганизмов при изготовлении вакцин против пастереллеза сельскохозяйственных животных и птиц, обеспечивающих интенсификацию производства и получение высококачественных и стандартных по своим свойствам биопрепаратов.

Нами проведены научно-исследовательские работы по хемостатному культивированию пастерелл в биореакторах при лимитировнии их роста глюкозой, определены основные характеристики процесса: удельная скорость роста; удельная скорость потребления глюкозы; экономический коэффициент; продуктивность по выходу жизнеспособных пастерелл и изучено влияние на них скорости разбавления и начальной концентрации глюкозы в питательной среде.

Моделью для хемостатного культивирования служил 2-ой авирулент-ный (пастеровский) штамм P.multocida. Результаты исследования по данной культуре были апробированы на других штаммах пастерелл: АВ и К Краснодарской НИВС, штаммах А-8683, В-681, Д-Т-80. Из вышеописанных штаммов изготовлены экспериментальные образцы вакцин, которые были проверены на безвредность иммунногенность, стабильность в процессе сублимационной сушки и длительного хранения.

Похожие диссертации на Разработка процесса хемостатного культивирования пастерелл при производстве вакцин