Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

К вопросу об управлении жизнедеятельностью микроорганизмов (на примере дрожжей).

Глущенко Л. Ф., Глущенко Н. А.,

2.1 Активация товарных и маточных дрожжей

Известно, что активация дрожжей зависит от интенсивности биохимических процессов, протекающих в дрожжевой клетке.

Мы исследовали влияние поля коронного разряда и отрицательных ионов на активность дрожжей, которую оценивали по подъёмной силе (по методу Островского). Обработку дрожжевой суспензии проводили на установке, схема которой приведена на рис. 4. Дрожжевую суспензию (6,5 г дрожжей на 100 мл воды) помещали в диэлектрическую кювету (диаметр 80 мм, высота 60 мм), которую ставили в межэлектродное пространство. На коронирующую систему электродов подавали отрицательный потенциал высокого напряжения. В результате этого в межэлектродном пространстве имели место электрическое поле (неоднородное), характеризующееся напряженностью поля Е, и поток заряженных частиц (ионов), определяемый концентрацией последних n. При проведении работы в качестве систем электродов использовании две их системы: «иглы - плоскость» и «провода - плоскость». Напряженность поля при системе игольчатых электродов изменялась от 1,2 до 2,8 кВ/см, интервал варьирования 0,8 кВ/см; при системе электродов «провода - плоскость» - от 1,0 до 2,0 кВ/см, интервал варьировании - 0,5 кВ/см. Концентрация ионов в первом случае менялась от 2,0·10⁷ до 0,5·10⁷, во втором случае - от 0,4·10⁷ до 0,1·10⁷ см^-3. Измерения  подъёмноё силы проводили после обработки в течение 5, 10, 15 и      20 с.

Исследования проводили при шести режимах обработки:

а) система электродов «иглы - плоскость»:

1 режим: Е = 2,8 кВ/см;   n  = 2,0·10⁷ см^-3;

2 режим: Е = 2,0 кВ/см;   n  = 1,2·10⁷ см^-3;

3 режим: Е = 1,2 кВ/см;   n  = 0,4·10⁷ см^-3,

б) система электродов «провода - плоскость»:

1 режим: Е = 2,0 кВ/см;  n   = 0,5·10⁷ см^-3;

2 режим: Е = 1,5 кВ/см;   n   = 0,3·10⁷ см^-3;

3 режим: Е = 1,0 кВ/см;   n   = 0,1·10⁷ см^-3.

Обрабатывали в первой серии опытов 4 партии дрожжей с различной исходной характеристикой (см. табл. 1).

Таблица 1.

Характеристика исследуемых дрожжей

Анализ результатов экспериментов показал, что после обработки  подъёмная сила дрожжей всех партий улучшилась. Наилучшие результаты были отмечены при использовании системы электродов «иглы плоскость», режим обработки первый, экспозиция 5с, когда подъёмная сила дрожжей улучшилась на 42 %.

Отмечена стойкая зависимость фиксируемого эффекта (по изменению подъёмной силы) от исходного физиологического состояния дрожжей перед обработкой: чем выше качество дрожжей, тем более жестким должен быть режим обработки для достижения более значимых результатов.

При обработке дрожжей с использованием системы электродов «провода - плоскость» результаты опытов также свидетельствуют о повышении качества дрожжей по показателю - подъёмная сила. В этом случае наилучшие результаты были достигнуты при втором режиме с экспозицией 10...15 с, подъёмная сила улучшилась на 10...25 %.

Наряду с определением подъёмной силы во всех обрабатываемых пробах по стандартным методикам проводили измерение активной кислотности (рН) и общей кислотности. Было определено, что общая кислотность снижается с уменьшением интенсивности воздействия, что связано, вероятно, с подщелачиванием среды. При этом активная кислотность также изменялась от интенсивности воздействия в сторону возрастания рН. По-видимому, изменения кислотности (активной и общей) косвенно характеризуют интенсивность биохимических процессов, протекающих в дрожжевой клетке.

Так как на данном этапе работы наши исследования показали, что наилучшие результаты при обработке дрожжей наблюдаются при использовании системы электродов «иглы - плоскость», то в дальнейших экспериментах при изучении влияния обработки на процесс выращивания дрожжей мы использовали эту систему электродов.