Аналіз впливу механічних чинників при глибинному культивуванні мікроорганізмів
| dc.contributor.author | Сербов, В. О. | |
| dc.contributor.author | Мотроненко, В. В. | |
| dc.date.accessioned | 2020-04-14T13:25:35Z | |
| dc.date.available | 2020-04-14T13:25:35Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description.abstracten | Background. During the passage of technological processes, microorganisms are prone to the influence of various technological parameters, such as changes in temperature, pH of the culture medium, chemical, biological, and mechanical influences. To date, the degree of study of these effects is different. One is almost fully covered, while others are practically not studied at all. In some cases, the study of one factor leads to the emergence of new tasks and nuances in the study of others, since they are all inextricably interconnected. One of the least studied, but the most critical are mechanical effects. It has been unequivocally established that the rotation speed and the design of the mixing device affect the final product yield, but the nature and mechanisms of this effect remain unknown. Objective. The aim of the paper is to find out the effects of mechanical factors on microorganisms in the process of deep cultivation, in particular on recombinant bacteria and micelles, since they are the most sensitive to these factors, using literary data. And, on this basis, tasks for further research should be formulate. Methods. The research of scientists from different countries on the effects of the mechanical effects of mixing on microorganisms in the process of deep cultivation is studied and analyzed. Results. According to the literature data, dependencies of stirring rate on growth and microorganism status have been established, and recommendations for optimal mixer speeds for specific types of bacteria and micelles, which require further experimental confirmation, are provided. It has been found that increasing the size of cells increases their sensitivity to mechanical influences. The analysis of literature has shown that viscosity decreases with increasing mixing intensity, which imposes a certain imprint on the kinetics of the process. It was detected that in conditions of deep cultivation with mechanical mixing the mycelial fungi, in contrast to bacterial organisms, is divided into relatively small segments that retain the ability to reproduce and accumulate biomass. Conclusions. The analysis of literature data showed that the mycelial fungi are the most sensitive to mechanical factors during deep cultivation. The optimum mixing speed for them is 120–150 rpm. It is necessary to modernize the design of the mixing device to optimize this process, to ensure the supply of nutrients and oxygen to all cells during deep cultivation in sufficient quantity for their development. | uk |
| dc.description.abstractru | Проблематика. При прохождении технологических процессов микроорганизмы склонны к влиянию разных технологических параметров, таких как изменение температуры, рН культуральной среды, химические и биологические, а также механические воздействия. На сегодняшний день степень изучения указанных воздействий разная. Об одном известно почти все, а другие практически не изучены вовсе. В некоторых случаях изучение одного фактора приводит к появлению новых задач и нюансов при изучении других, так как они все неразрывно связаны между собой. Одними из наименее изученных, но наиболее критических являются механические воздействия. Однозначно установлено, что скорость вращения и конструкция перемешивающего устройства влияют на выход конечного продукта, но остаются неизвестными характер и механизмы этого воздействия. Цель. Задача состоит в том, чтобы на основе литературных данных определить воздействие механических факторов на микроорганизмы в процессе глубинного культивирования, в частности на рекомбинантные бактерии и мицелиальные грибы, так как они являются наиболее чувствительными к указанным факторам, и на этой основе сформулировать задачи для дальнейших исследований. Методика реализации. Изучены и проанализированы научные исследования ученых разных стран относительно влияния механического воздействия перемешивания на микроорганизмы в процессе глубинного культивирования. Результаты. По литературным данным установлено воздействие скорости перемешивания на рост и состояние бактерий, подобраны оптимальные скорости вращения мешалок для конкретных видов бактерий. Установлено, что с увеличением размера клеток возрастает чувствительность к механическим воздействиям. Анализ литературы показал, что вязкость уменьшается при росте интенсивности перемешивания, что накладывает определенный отпечаток на кинетику процесса. Обнаружено, что в условиях глубинного культивирования с механическим перемешиванием мицелий грибов, в отличие от бактериальных организмов, делится на относительно мелкие сегменты, которые сохраняют способность к размножению и накоплению биомассы. Выводы. В результате анализа литературных данных установлено, что наиболее чувствительными к механическим факторам при глубинном культивировании являются мицелиальные грибы. Оптимальная скорость перемешивания для них составляет 120–150 об/мин. Однако полученные результаты не учитывают природы возникновения механических воздействий, поэтому необходимо установить оптимальные условия культивирования с учетом особенностей исследуемых объектов, проведя системный анализ процесса с помощью компьютерного и математического моделирования и экспериментальных исследований для различных скоростей перемешивания и конструкций мешалок. | uk |
| dc.description.abstractuk | Проблематика. В процесі глибинного культивування мікроорганізми схильні до впливу різних технологічних параметрів, таких як зміна температури, рН культурального середовища, хімічні й біологічні, а також механічні впливи. На сьогодні ступінь вивчення вказаних впливів різний. Про одні відомо майже все, а інші практично не вивчені зовсім. У деяких випадках вивчення одного фактора призводить до появи нових задач і нюансів при вивченні інших, оскільки всі вони нерозривно пов’язані між собою. Одними з найменш вивчених, але найбільш критичних є механічні впливи. Однозначно встановлено, що швидкість обертання та конструкція перемішувального пристрою впливають на вихід кінцевого продукту. Однак характер та механізми цього впливу залишаються невідомими. Мета. Задача полягає в тому, щоб на основі літературних даних з’ясувати вплив механічних чинників на мікроорганізми в процесі глибинного культивування, зокрема на рекомбінантні бактерії та міцеліальні гриби, оскільки вони є найбільш чутливими до вказаних чинників, та на основі цього сформулювати задачі для подальших досліджень. Методика реалізації. Вивчено та проаналізовано наукові дослідження учених різних країн щодо впливу механічної дії перемішування на мікроорганізми (мікроміцети та рекомбінантні бактерії) в процесі глибинного культивування. Результати. За літературними даними встановлено вплив швидкості перемішування на ріст і стан мікроорганізмів та надано рекомендації щодо оптимальних швидкостей обертання мішалок для конкретних видів бактерій та міцеліальних грибів, які потребують подальшого експериментального підтвердження. З’ясовано, що зі збільшенням розміру клітин зростає їх чутливість до механічних впливів. Аналіз літератури показав, що в’язкість зменшується при зростанні інтенсивності перемішування, що накладає певний відбиток на кінетику процесу. Виявлено, що в умовах глибинного культивування з механічним перемішуванням міцелій грибів, на відміну від бактеріальних організмів, ділиться на відносно дрібні сегменти, які зберігають здатність до розмноження і накопичення біомаси. Висновки. У результаті аналізу літературних даних встановлено, що найбільш чутливими до механічних чинників, зокрема до напружень зсуву, при глибинному культивуванні є міцеліальні гриби, оптимальна швидкість перемішування для яких становить 120–150 об/хв. Але отримані результати не враховують природи виникнення механічних впливів, тому необхідно встановити оптимальні умови культивування з урахуванням особливостей досліджуваних об’єктів, провівши системний аналіз процесу за допомогою комп’ютерного та математичного моделювання й експериментальних досліджень для різних швидкостей перемішування та конструкцій мішалок. | uk |
| dc.format.pagerange | Pp. 45–51 | uk |
| dc.identifier.citation | Сербов, В. О. Аналіз впливу механічних чинників при глибинному культивуванні мікроорганізмів / В. О. Сербов, В. В. Мотроненко // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2019. – Vol. 3, No. 1. – Pp. 45–51. – Bibliogr.: 25 ref. | uk |
| dc.identifier.doi | https://doi.org/10.20535/ibb.2019.3.1.146895 | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/32908 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute | uk |
| dc.publisher.place | Kyiv | uk |
| dc.rights | Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| dc.source | Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal, 2019, Vol. 3, No. 1 | uk |
| dc.subject | мікроорганізми | uk |
| dc.subject | глибинне культивування | uk |
| dc.subject | механічний вплив | uk |
| dc.subject | напруження зсуву | uk |
| dc.subject | мікро-міцети | uk |
| dc.subject | рекомбінантні бактерії | uk |
| dc.subject | microorganisms | uk |
| dc.subject | deep cultivation | uk |
| dc.subject | mechanical stress | uk |
| dc.subject | shear stress | uk |
| dc.subject | micromycetes | uk |
| dc.subject | recombinant bacteria | uk |
| dc.subject | микроорганизмы | uk |
| dc.subject | глубинное культивирование | uk |
| dc.subject | механическое воздействие | uk |
| dc.subject | напряжение сдвига | uk |
| dc.subject | микромицеты | uk |
| dc.subject | рекомбинантные бактерии | uk |
| dc.subject.udc | 663.15 | uk |
| dc.title | Аналіз впливу механічних чинників при глибинному культивуванні мікроорганізмів | uk |
| dc.title.alternative | Analysis of Mechanical Factors at Deep Cultivation | uk |
| dc.title.alternative | Анализ влияния механических факторов при глубинном культивировании | uk |
| dc.type | Article | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 8.98 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: