Тривалість лаг-фази. 
Морфолого-культуральні і фізіолого-біохімічні показники бактерії Pseudomonas aureofaciens BKM В-2501

Тривалість лаг-фази визначають як проміжок часу між моментом t_r, в який культура досягла певної біомаси Х_r, і моментом часу t_t, в який вона могла б досягти такої ж біомаси, якби одразу ж після інокуляції починався експоненційній ріст.

Для визначення тривалості лаг-фази на кривій росту (Рис. 3.3.) проводимо теоретичну пряму, паралельно тій частині кривої, що відображає експоненційний ріст культури. Тривалість лаг-фази визначають за формулою:

(3.4).

(3.5).

За умовою X₀=0,5 г/л; приймемо X_r таким, що дорівнює 2 г/л. На реальній і теоретичній кривих визначаємо час t_r і t_t, необхідний для досягнення 2 г/л біомаси: t_r=13 год, а t_t=8 год. Швидкість росту розрахуємо за першою формулою для реальної кривої в інтервалі часу t_r= 13 год. та t_t=8 год. За реальною кривою визначаємо X_r=2 г/л; X_t =1,3 г/л. Отже, швидкість росту:

м = (2,3•(lg2-lg1,3))/(13−8) =2,3· 0,187/5 = 0,086 год^-1.

Рис. 3.3. Тривалість лаг-фази

Знаючи швидкість росту, можна визначити тривалість лаг-фази:

T = 8 — (ln2 — ln1,3) /0,086 = 8−0,430/0,086 = 85 = 3 год Отже, тривалість лаг-фази становить приблизно 3 год.

Висновок: Лаг-фаза для даного процесу знаходиться в межах норми. Це може означати, що пристосувальний до умов культивування етап відбувся без ускладнень. Можливо, були застосовані наступні заходи для скорочення лаг-фази:

• — як посівний матеріал використовували клітини культури із середини експоненційної фази;
• — середовище для отримання посівного матеріалу і для виробничого процесу має бути однаковим за складом;
• — підживлювали середовище дробним внесенням.

Завдання 2. Визначити константу швидкості поділу (н) та тривалість генерації (g), якщо:

— початкова концентрація клітин становить 10³, а через 5 годин-10⁸.

Розв’язання Як відомо, бактерії розмножуються шляхом бінарного поділу, тому їх кількість збільшується в геометричній прогресії: 2°>2№>2І>2і>…2?. Якщо на одиницю об'єму періодичної культури, що росте, припадає N₀ клітин, то після n поділів отримаємо N = N₀ • 2? клітин. Логарифмуючи, отримаємо:

lg N = lg N₀ + n lg 2, (3.6).

звідси кількість клітинних поділів:

n = (3.7).

Кількість клітинних поділів за 1 год (константа швидкості поділу н) визначають за формулою:

н = = (3.8).

Час, потрібний для одного циклу поділу (тривалість генерації g), визначають за формулою:

(3.9).

Якщо за 5 год кількість клітин у суспензії збільшується з 10³ до 10⁸, то константа швидкості поділу:

н = (lg 10⁸— lg 10³) / 5• 0,3010 = (8−3) / 1,505 =3,322.

Тривалість генерації g = 1 / н = 1 / 3,322 = 0,3 год.

Отже, тривалість одного циклу складає 0,3 год.

Висновок: Клітини з таким показником генерації вже адаптувалася до даних умов культивування. Це свідчить про високу придатність даного середовища для росту, про наявність достатньої кількості потрібних ферментів для його засвоєння, а також, у випадку ауксотрофів (організмів, які потребують факторів росту) наявність в достатній кількості і співвідношенні амінокислот, пуринів та піримідинів, вітамінів та споріднених сполук.