9.6. АВТОСЕЛЕКЦИЯ В НЕПРЕРЫВНОМ ПРОЦЕССЕ

В ходе процесса культивирования под воздействием космических лучей и различных мутагенных факторов в культуре происходят изменения, в результате которых может появиться штамм, имеющий более высокую удельную скорость роста, чем исходный. С этого момента оба штамма начинают конкурировать за субстрат. На рис. 9.12 изображены кинетические зависимости μ1(S) и µ2(S) для двух штаммов.

Рис 9.12

Рис. 9.12. Изменение концентрации остаточного субстрата
в непрерывном процессе при замещении штамма 1 штаммом 2

 

Если процесс протекает при скорости разбавления D1 то исходный штамм обеспечивает саморегулирование процесса при концентрации S1. Если вначале процесс стабилизирован на уровне Sb то для штамма-мутанта μ2(S1) = D2 значительно больше D1. Следовательно, концентрация биомассы этого штамма растет:
 9.54(9.54)

Рост происходит до тех пор, пока концентрация субстрата не снизится до S2. При этом исходный штамм станет вымываться из аппарата, поскольку μ1 (S2) < D1 тогда
 9.55

Если наблюдать за концентрацией биомассы в непрерывном процессе культивирования, то можно заметить скачкообразное повышение концентрации, свидетельствуюхцее о самопроизвольной селекции (автоселекции) новых штаммов (рис. 9.13).

Рис 9.13

Рис. 9.13. Внешнее проявление автоселекции в непрерывном процессе

Итак, длительный непрерывный процесс культивирования может быть использован для отбора штаммов, обеспечивающих более высокую скорость роста биомассы микроорганизмов.

Надо отметить, что улучшение штаммов по их роста не всегда полезно. При этом иногда происходит ухудшение качества белка и других компонентов клетки, а также снижение ее способности к биосинтезу полезных метаболитов.