Ce am invatat in cursul 1Ce am invatat in cursul 1

Biotehnologia – definitieBiotehnologia – definitie Biotehnologia verde, rosie si albaBiotehnologia verde, rosie si alba

Procese biotehnologiceProcese biotehnologice

Curs 2Curs 2

Conceptul de proces biotehnologicConceptul de proces biotehnologic

Cerintele consumatoruluiCerintele consumatorului → → orienteazaorienteaza sectoarele economice. sectoarele economice.

Consumatorul are nevoie de:Consumatorul are nevoie de:- un mediu prielnic, nepoluat;un mediu prielnic, nepoluat;- alimente sanatoase;alimente sanatoase;- venit corespunzator.venit corespunzator. dezvoltarea unor activitati noi care sa dezvoltarea unor activitati noi care sa

imbunatateasca viata oamenilor → imbunatateasca viata oamenilor → „biotehnologia”. „biotehnologia”.

Pana in anii ’70 conceptul de biotehnologie Pana in anii ’70 conceptul de biotehnologie este, putin folositeste, putin folosit;;

““microbiologimicrobiologiaa industrial industrialaa”, se refer”, se referaa la la utilizarea industriala a potentialului productiv utilizarea industriala a potentialului productiv al culturilor de microorganisme. al culturilor de microorganisme.

rrevolutia stiintifica din biologie a condus la evolutia stiintifica din biologie a condus la aparitia si evolutia ingineriei geneticeaparitia si evolutia ingineriei genetice - - doua doua mari etape:mari etape:

- - cea a biotehnologiei clasicecea a biotehnologiei clasice (traditionale), ca (traditionale), ca substitut, inlocuitor modern al microbiologiei substitut, inlocuitor modern al microbiologiei industriale si,industriale si,

- - biotehnologia modernabiotehnologia moderna (noua biotehnologie), (noua biotehnologie), care se bazeaza pe ingineria genetica.care se bazeaza pe ingineria genetica.

La dezvoltarea biotehnologiei moderne au La dezvoltarea biotehnologiei moderne au mai intervenit si alte sectoare de activitate mai intervenit si alte sectoare de activitate ca:ca:

Ingineria biochimicaIngineria biochimica, desprinsa din ingineria , desprinsa din ingineria chimica se contureaza tot mai mult ca o chimica se contureaza tot mai mult ca o stiinta inginereasca de sine statatoare.stiinta inginereasca de sine statatoare.

Ingineria enzimaticaIngineria enzimatica conduce la dezvoltarea conduce la dezvoltarea industriilor alimentara, farmaceutica, textila, industriilor alimentara, farmaceutica, textila, energetica, extractiva etc., care utilizeaza energetica, extractiva etc., care utilizeaza bioconversii si biotransformari in scopuri bioconversii si biotransformari in scopuri preparative, asistate de enzime drept preparative, asistate de enzime drept catalizatori. catalizatori.

Biologia cu toate domeniile ei: Biologia cu toate domeniile ei: - microbiologiemicrobiologie- biologie moleculara/celularabiologie moleculara/celulara- inginerie geneticainginerie genetica

ChimieChimie

BiochimieBiochimie- inginerie enzimaticainginerie enzimatica- inginerie a proteineloringinerie a proteinelor- inginerie a materialelor (biomateriale)inginerie a materialelor (biomateriale)

demonstreaza caracterul multi- si demonstreaza caracterul multi- si pluridisciplinar al biotehnologiei ca pluridisciplinar al biotehnologiei ca stiinta.stiinta.

Biotehnologia:Biotehnologia:- ultimaultima revolutie tehnologicarevolutie tehnologica majora a majora a

secolului;secolului;- este strans legata de problemele de este strans legata de problemele de

maxim interes ale dezvoltarii umane:maxim interes ale dezvoltarii umane: diagnosticarea si vindecarea bolilor, diagnosticarea si vindecarea bolilor, securitatea si siguranta alimentara si securitatea si siguranta alimentara si protejarea mediului inconjuratorprotejarea mediului inconjurator;;

- va deveni una dintre cele mai va deveni una dintre cele mai importanteimportante arme de lupta impotriva arme de lupta impotriva foametei, malnutritiei populatieifoametei, malnutritiei populatiei..

Imbunatatirea rezistentei naturaleImbunatatirea rezistentei naturale ( (a a plantelor si a animalelorplantelor si a animalelor)) fata de boli fata de boli sau stres va conduce lasau stres va conduce la::

- reducerea utilizarii pesticidelor chimicereducerea utilizarii pesticidelor chimice- reducerea utilizarii fertilizatorilor si reducerea utilizarii fertilizatorilor si

medicamentelormedicamentelor- intensificarea implementarii practicilor intensificarea implementarii practicilor

agronomice rentabileagronomice rentabile- intensificareaintensificarea metodelor de conservare metodelor de conservare

sau de reducere a eroziunii soluluisau de reducere a eroziunii solului..

Biotehnologia ofera:Biotehnologia ofera:- noi cai de protejare si imbunatatire noi cai de protejare si imbunatatire

ambientalaambientala, , prin metode de prin metode de bioremediere a aerului, solului si apelor bioremediere a aerului, solului si apelor poluate, a deseurilor;poluate, a deseurilor;

- dezvoltarea unor procese si produse dezvoltarea unor procese si produse industriale mai curateindustriale mai curate (biocataliza).(biocataliza).

Principalele domenii biotehnologice sunt:Biotehnologia plantelor - reproducere si propagare,

modificari genetice, ameliorare a conditiilor de crestere si a unor proprietati, protectia plantelor, biodiversitate, ecologie etc..

Biotehnologia animala - reproducere, productie, ameliorare a cresterii si dezvoltarii, ameliorare si modificare ale unor caracteristici de productie, acvacultura, biodiversitate etc..

Biotehnologia mediului - degradare/transformare a poluantilor, tratare si bioremediere ale solurilor, bioepurare a apelor reziduale, recuperare si biotransformare ale unor produse secundare din ape reziduale etc..

Biotehnologie industrialaBiotehnologie industriala - obtinerea de produse obtinerea de produse

terapeutice, nutrienti, produse terapeutice, nutrienti, produse de diagnostic, produse de diagnostic, produse alimentare si bauturi;alimentare si bauturi;

- imbunatatire a calitatii hartiei, a imbunatatire a calitatii hartiei, a produselor textile si din piele;produselor textile si din piele;

- obtinere de produse chimice si obtinere de produse chimice si formule de detergenti de ultima formule de detergenti de ultima generatie.generatie.

Obtinerea proteinelorObtinerea proteinelor reprezintă reprezintă principala categorie de produse principala categorie de produse terapeutice terapeutice - - chirurgia, chirurgia, tratarea tratarea traumatismeltraumatismeloror (refacerea ţesuturilor), (refacerea ţesuturilor), boli cronice degenerative, infecţioase, boli cronice degenerative, infecţioase, microbiene şi virale, ereditare, terapia microbiene şi virale, ereditare, terapia anticanceroasă.anticanceroasă.

Din 1982, au fost lansate în producţie Din 1982, au fost lansate în producţie peste 95 de proteine sau peptide peste 95 de proteine sau peptide terapeutice, alte sute fiind în curs de terapeutice, alte sute fiind în curs de dezvoltare şi testare. dezvoltare şi testare.

peptide scurte (cu mai puţin de 30 de peptide scurte (cu mai puţin de 30 de aminoacizi) pot fi sintetizate chimic, aminoacizi) pot fi sintetizate chimic, celelalte suntcelelalte sunt produse de celule viiproduse de celule vii (în (în general, recombinante exprimând general, recombinante exprimând proteine umane) de bacterii, fungi, proteine umane) de bacterii, fungi, insecte sau mamifere,insecte sau mamifere, obtinute obtinute prin prin biosinteză în condiţii de sterilitate.biosinteză în condiţii de sterilitate.

Costurile mari de capital Costurile mari de capital necesare extinderii capacităţilor necesare extinderii capacităţilor de producţie au determinat de producţie au determinat trecerea latrecerea la producţia de proteine producţia de proteine cu animale transgenicecu animale transgenice (ex. vaci, (ex. vaci, capre) saucapre) sau plante transgeniceplante transgenice, , eliminând riscul contaminării eliminând riscul contaminării virale, existent la celulele de virale, existent la celulele de mamifere. mamifere.

L-aminoacizii pot fi obţinuţi, industrial, din L-aminoacizii pot fi obţinuţi, industrial, din hidrolizate proteice (ex. L-cisteină din hidrolizat hidrolizate proteice (ex. L-cisteină din hidrolizat de păr), dar în urma unor procese laborioase şi de păr), dar în urma unor procese laborioase şi poluante; sinteza chimică e o altă cale de poluante; sinteza chimică e o altă cale de producere a aminoacizilor, dar în formă producere a aminoacizilor, dar în formă racemică (ex. D,L-metionină).racemică (ex. D,L-metionină).

În prezent, În prezent, majoritatea aminoacizilor se majoritatea aminoacizilor se produce prin biosintezăproduce prin biosinteză cu bacterii sau enzime, cu bacterii sau enzime, cu avantajul obţinerii selective numai a cu avantajul obţinerii selective numai a izomerului asimilabil L-. izomerului asimilabil L-.

Începută cu acidul L-glutamic, Începută cu acidul L-glutamic, biosinteza biosinteza microbiană de microbiană de Corynebacterium glutamicumCorynebacterium glutamicum a a realizat, cu mutanţi ai acestei bacterii, alţi realizat, cu mutanţi ai acestei bacterii, alţi aminoacizi importanţi, ca L-lizină şi L-treonină.aminoacizi importanţi, ca L-lizină şi L-treonină.

1.1. În prezent, utilizând În prezent, utilizând tehnica RMN cu 13Ctehnica RMN cu 13C, s-a , s-a reuşit descifrarea căilor metabolice ale reuşit descifrarea căilor metabolice ale biosintezei bacteriene, cunoscând, astfel, biosintezei bacteriene, cunoscând, astfel, punctele cheie asupra cărora s-ar interveni punctele cheie asupra cărora s-ar interveni prin recombinare genetică, supraexprimând prin recombinare genetică, supraexprimând genele relevante (inginerie metabolică). genele relevante (inginerie metabolică).

2.2. Dezvoltarea în ultimii ani a Dezvoltarea în ultimii ani a metodelor de metodelor de secvenţiere completăsecvenţiere completă a genomului bacterian a a genomului bacterian a permis cunoaşterea genomului permis cunoaşterea genomului CorynebacteriumCorynebacterium glutamicum glutamicum. .

3.3. Tehnologia cip-ADNTehnologia cip-ADN poate conduce, prin poate conduce, prin transcripţie şi marcare fluorescentă, la transcripţie şi marcare fluorescentă, la identificarea genelor active şi a mecanismelor identificarea genelor active şi a mecanismelor de reglare a de reglare a mmetabolismului. etabolismului.

4.4. CCercetarea proteomicăercetarea proteomică prin prin gel-gel-electroforeză şi spectrometrie de masa,electroforeză şi spectrometrie de masa, permite permite analiza diferitelor enzime necesare biosintezei analiza diferitelor enzime necesare biosintezei aminoaciziloraminoacizilor si si produse de bacterii în condiţii produse de bacterii în condiţii variate.variate. - separare şi caracterizare a proteinelor

celulare, chiarla concentraţii infime → cunoaşterea tintelor

terapeuticesi drug-design-ul- sau proiectarea structurilor

selectiv active.

5. a5. aceste tendinte recente în cercetare constituie ceste tendinte recente în cercetare constituie baza creşterii performanţelor bacteriilor baza creşterii performanţelor bacteriilor producătoare de aminoacizi.producătoare de aminoacizi.

Biotehnologia medicala si genetica cuprind:- Genomica - activităţi de secvenţiere a genomului

uman şi a altor organisme procariote sau eucariote; provocarea - stabilirea funcţiei genelor, ca precondiţie a identificării ţintelor terapeutice potenţiale.

În acest sens, apar:1. genomica de tip comparativ, identificând căile

metabolice şi funcţiile esenţiale în organismul viu, genele lor comune, cărora le corespund zone de reglare ca potenţiale ţinte terapeutice;

2. secvenţierea genică a organismelor patogene, permiţând identificarea ţintelor pentru medicamentele care le pot combate virulenţa şi caracterul patogen;

3. sisteme model de analiză genomică, ca drojdii, produşi de exprimare ai unor gene umane putând deveni ţinte ale medicamentelor;

4. studiul interacţiunilor între proteine şi între acestea şi ADN, furnizând mecanisme de reglare ca posibile ţinte terapeutice;

5. identificarea mutaţiilor genetice asociate bolilor, produşii generaţi fiind, de asemenea, ţinte potenţiale.

Informatica in biotehnologie, Informatica in biotehnologie, bioinformaticabioinformatica,, la interfaţa dintre biologie şi informatică

- prelucrarea computerizată a informaţiilor permiţând, înaintea screening-ului, modelarea şi simularea în scopul predicţiei şi selecţiei.

screening-ul noilor medicamente potenţiale: s-a ajuns la aşa-numitele sisteme de screening cu debit înalt sau ultraînalt, (high throughput screening – HTS sau UHTS), utilizând biodeterminări corespunzătoare acestor mari viteze de testare: bazate pe interacţiune ligand-receptor sau sisteme celulare, ex. celule animale pentru secvenţe genice omoloage.

principii de detecţie (cu semnale electrice, de scintilaţie, luminiscenţă, fluorescenţă ş. a.) adecvate robotizării şi automatizării, care permit funcţionarea independentă de comandă umană timp de 24 ore.

prin biochimia şi chimia combinatorie se obtine creşterea numărului de structuri propuse şi sintetizate pornind de la structuri bloc conducătoare în urma screening-ului, sintetizând şi separând un număr mare de derivaţi prin metode automatizate. Tehnologia informaţiei se aplică la realizarea unor “biblioteci” de asemenea structuri, care permit interpretarea şi selecţia celor ce candidează la studiul chimic.

dezvoltarea proceselor cu membrane semipermeabile, înlocuind separările convenţionale, avantaje:

- utilizarea unor temperaturi scăzute (energo-economice, menajează bioprodusele, în general termolabile);

- recuperarea substanţelor valoroase, care însoţesc produsul principal;

- separarea înalt - selectiva a produselor;- caracterul modular, descentralizat al funcţionării

instalaţiilor.

Studiu mai individualizat referitor la tipul de membrane si condiţiile adecvate unui anumit proces, în comparaţie cu tehnicile clasice de separare, având un caracter mai universal şi o verificare mai îndelungată în practică.

Domeniile de aplicaţii ale acestei tehnici Domeniile de aplicaţii ale acestei tehnici moderne includmoderne includ::

- biosinteza în bioreactoare cu celule biosinteza în bioreactoare cu celule imobilizate pe membraneimobilizate pe membrane;;

- procesarea down-stream procesarea down-stream (in flux continuu) (in flux continuu) a a mediilor după biosintezămediilor după biosinteză;;

- obţinerea unor formulări cu eliberare obţinerea unor formulări cu eliberare controlată a substanţei active imobilizate pe controlată a substanţei active imobilizate pe membranemembrane;;

- obţinerea de emulsii la nivel de obţinerea de emulsii la nivel de nnanoparticuleanoparticule;;

- sterilizarea la rece a mediilor şi produselorsterilizarea la rece a mediilor şi produselor;;- ppurificarea apelor uzate.urificarea apelor uzate.

Procese de biosintezaProcese de biosinteza biosinteza de compusi noi = procesul de crestere al

microorganismelor pornind de la substantele nutritive din mediu.

Celula = factor biochimic microscopic. Nutrienti: azotul, carbonul, oxigenul etc.→ sunt

introdusi in celula si transformati printr-o serie de reactii.

Activitatile metabolice din interiorul celulei sunt reglate atat in interiorul cat si din exteriorul celulei.

Activitatea biologica a celulei este extrem de sensibila la mediul la care este expusa.

La reglarea complexa care apare in interiorul celulei este foarte important sa se inteleaga cum afecteaza factorii de mediu si nutritionali metabolismul celular.

Activitatea normala a microorganismelor este conditionata de existenta unui anumit raport intre volumul celulei si suprafata ei.

In timpul cresterii celulei, raportul suprafata/volum se modifica deoarece suprafata creste cu o ratie patratica iar volumul cu o ratie volumica, ceea ce conduce la o micsorare relativa a suprafetei.

Pe masura ce dimensiunile celulei cresc se produce o alterare a echilibrului biologic al celulei deoarece concentratia unor compusi scade iar altii se acumuleaza in cantitate mai mare, ingreunand astfel circulatia substantelor prin difuziune in ambele sensuri. Din aceasta cauza apare diviziunea celulara ca o forma de reglare automata a activitatii celulare.

Multiplicarea procariotelor (celulelor bacteriene) se realizeaza prin doua cai:

- diviziunea simpla, direct sau binara = multiplicarea generala

- inmugurirea sau ramificarea (exceptionala) fiind prezenta la un numar redus de bacterii. In timpul unei biosinteze industriale, reactiile biochimice care se produc au la baza:

Mediu de cultura(substrat) +O2+inocul = CO2+NH2+biomasa noua+alti produsi finali

Corelatii intre numarul de Corelatii intre numarul de celule si biomasa celularacelule si biomasa celulara

Grupe de mo Nr. Celule Masa, Grupe de mo Nr. Celule Masa, gg

Drojdii 2x10(13) 2,9Drojdii 2x10(13) 2,9

Mucegaiuri Mucegaiuri

Superioare 10(8) – 4x10(8) 1-5Superioare 10(8) – 4x10(8) 1-5

Bacterii 2x10(10) 0,02Bacterii 2x10(10) 0,02

Virusuri 10(11) 0,0005 Virusuri 10(11) 0,0005

Medii de cultura

Un mediu de cultura = amestec de substante care asigura toate componentele necesare pentru metabolismul celulei, si anume:

- surse de carbon;- azot;- substante minerale;- factori de crestere;- la o concentratie a substantelor dizolvate corespunzatoare

presiunii osmotice celulare;- cu valori de pH si rH optime cresterii si multiplicarii

microoranismelor de cultivat. Mediile se folosesc pentru izolarea, multiplicarea si

conservarea microorganismelor sau pentru obtinerea prin cultivare a produselor de biosinteza microbiana. Mediile pot fi procurate de la firme producatoare sau pot fi preparate in laborator.

Mediile de cultura pot fi generale sau selective. Cele generale sunt folosite pentru cultura tuturor bacteriilor, drojdiilor sau mucegaiurilor. Mediile selective sunt special pregatite de a inhiba anumite microorganisme si a favoriza pe cele care se doresc a fi studiate.

CulturaCultura = crestere controlata a unui microorganism.

Cultura microorganismelor este utilizata pentru a creste numarul de celule care se doreste a fi studiate.

Microorganismele sunt adaugate in mediul de cultura care contine nutrienti pentru crestere.

Cultura este incubata una sau mai multe zile, la temperatura optima a fiecarui organism. In multe cazuri microorganismele sunt crescute pe placi cu agar. Microorganismele se multiplica formand colonii. O colonie creste in locul in care o singura celula a fost innoculata. O colonie este ca o clona. Ea poate fi pura daca nu exista in jurul ei alte tipuri de microorganisme in colonii care o pot contamina.

culturile lichide - microorganisme anaerobe. Prezenta celulelor de microorganisme este evidentiata prin aparitia unei tulbureli a lichidului, care se intensifica in timp ce cantitatea de masa celulara creste.

culturi pe medii solide se obtin prin adaugarea in mediile lichide a unor agenti de solidificare ca: agar-agar (geloza), un poliglucid obtinut din alge ale genului Gelidium avand in stuctura molecule de galactoza si acid D-galacturonic legate prin legaturi 1,2 si 1,3 glicozidice. In stare purificata se prezinta sub forma de pulbere sau fibre la care se adauga 0,5 pana la 2% mediu lichid. Se solubilizeaza la temperatura de fierbere si gelifica la temperatura de 42-45ºC.

Un alt agent de solidificare este gelatina, de natura proteica, extrasa din tesuturi colagenice. Se foloseste in cantitate de 12-15%. Se fluidifica la temperaturi mai mari de 35ºC si gelifica lent sub temperatura de 30-35ºC.

Cultivarea microorganismelor necesita tehnici si materiale sterile.

Sterilizarea este un proces de eliminarea a tuturor microorganismelor. Sterilizarea se poate face prin incalzire in cuptoare, etuve, autoclave etc. De asemenea pentru sterilizare se pot folosi filtre microbiologice, care sunt in general scumpe si substante chimice (dezinfectanti, antiseptici, antibiotice) care impreuna cu sterilizarea prin incalzire sunt cele mai folosite.

Si radiatiile pot fi agenti de sterilizare. Nivele ridicate de radiatii pot omora microorganismele prin distrugerea materialului genetic (ADN si ARN).

Cand microorganismele cultivate cresc pe medii de cultura trebuie sa se ia masuri preventive ca alte microorganisme sa nu le infecteze. Multe dintre micoroganismele cultivate, care se doresc a fi studiate, au nevoie de aer, dar odata cu aerul pot intra si alte micoorganisme.

Din cauza acestor cerinte ale microorganismelor, mediile de cultura sunt diferite. Se cunosc a fi folosite medii de cultura generale, selective, de diferentiere, de imbogatire. O alta clasificare poate fi facuta in, sintetice sau naturale.

Mediile de cultura generaleMediile de cultura generale utilizate frecvent sunt: utilizate frecvent sunt: bulionul de carne lichid sau gelozat (BCA), mediul bulionul de carne lichid sau gelozat (BCA), mediul triptona-extract de drojdie-glucoza-agar (TEGA) triptona-extract de drojdie-glucoza-agar (TEGA) pentru cultivarea bacteriilor si mustul de malt – agar pentru cultivarea bacteriilor si mustul de malt – agar (MMA) pentru cultivrea drojdiilor si mucegaiurilor.(MMA) pentru cultivrea drojdiilor si mucegaiurilor.

Mediile de cultura generale pot fi Mediile de cultura generale pot fi definitedefinite cand in cand in compozitia lor intra substante chimice pure, precis compozitia lor intra substante chimice pure, precis dozate conform retetei si mediidozate conform retetei si medii complexe complexe in care in care intra compusi naturali cu o compozitie variabila (ex. intra compusi naturali cu o compozitie variabila (ex. soia su drojdiile).soia su drojdiile).

Medii de cultura selectiveMedii de cultura selective sunt medii definite sau sunt medii definite sau complexe, cu o compozitie chimica definita care complexe, cu o compozitie chimica definita care permit dezvoltarea unui numar restrans de permit dezvoltarea unui numar restrans de microorganisme sau chiar a unei specii. Aceste medii microorganisme sau chiar a unei specii. Aceste medii contin pe langa substante nutritive si inhibitori ai contin pe langa substante nutritive si inhibitori ai altor microorganisme insotitoare din microbiota din altor microorganisme insotitoare din microbiota din care se face izolarea culturii care se doreste a fi care se face izolarea culturii care se doreste a fi selectionata. selectionata.

De exemplu, multe bacterii gram negative nu pot De exemplu, multe bacterii gram negative nu pot creste la concentratii mari de sare. in timp ce creste la concentratii mari de sare. in timp ce bacteriile gram pozitive pot. Mediile cu continut bacteriile gram pozitive pot. Mediile cu continut mare de sare selecteza bacteriile gram pozitive mare de sare selecteza bacteriile gram pozitive de cele gram negative. de cele gram negative.

Medii de cultura de diferentiereMedii de cultura de diferentiere permit permit separarea speciilor in functie de anumite separarea speciilor in functie de anumite caractere biochimice atunci cand acestea au fost caractere biochimice atunci cand acestea au fost selectate dintr-o microbiota eterogena. selectate dintr-o microbiota eterogena. De De exemplu, mediu de agar cu sange de oaie poate fi exemplu, mediu de agar cu sange de oaie poate fi intrebuintat pentru a diferentia specii din cadrul intrebuintat pentru a diferentia specii din cadrul genului genului StreptococcusStreptococcus. Toate speciile cresc pe . Toate speciile cresc pe acest tip de mediu, dar coloniile lor arata diferitacest tip de mediu, dar coloniile lor arata diferit . .

Selectarea si diferentierea mai Selectarea si diferentierea mai multor specii de Bacillusmultor specii de Bacillus

Medii de cultura de diferentiere si Medii de cultura de diferentiere si selectiveselective   pot selecta anumite pot selecta anumite microorganisme si in acelasi timp microorganisme si in acelasi timp diferentia diferite tipuri de bacterii. De diferentia diferite tipuri de bacterii. De exemplu, pot selecta bacteriile gram exemplu, pot selecta bacteriile gram negative si a le alege pe cele care negative si a le alege pe cele care fermenteaza lactoza, in scopul fermenteaza lactoza, in scopul producerii de acid lactic. Acidul produs producerii de acid lactic. Acidul produs prin fermentatie coloreaza indicatorul prin fermentatie coloreaza indicatorul de pH in rosu-portocaliu, deci coloniile de pH in rosu-portocaliu, deci coloniile cu aceasta culoare sunt identificate ca cu aceasta culoare sunt identificate ca cele care fermenteaza lactoza.cele care fermenteaza lactoza.

Medii de imbogatire, fortifiateMedii de imbogatire, fortifiate sunt destinatesunt destinate microorganismelor pretentioase din punct de microorganismelor pretentioase din punct de vedere nutritiv si care se afla in numar redus vedere nutritiv si care se afla in numar redus in produsul analizat din punct de vedere in produsul analizat din punct de vedere micorbiologic.micorbiologic.

Pentru a le evidentia, se fac treceri din Pentru a le evidentia, se fac treceri din produsul alimentar in mediul de imbogatire, produsul alimentar in mediul de imbogatire, steril si se asigura inmultirea celulelor izolate. steril si se asigura inmultirea celulelor izolate. De aici se face transferul pe medii de De aici se face transferul pe medii de diferentiere iar rezultatul se exprima prin diferentiere iar rezultatul se exprima prin absenta sau prezenta lor. De exemplu la absenta sau prezenta lor. De exemplu la determinarea bacteriilor din genul determinarea bacteriilor din genul Salmonella, Salmonella, normele microbiologice stabilesc absenta lor normele microbiologice stabilesc absenta lor in 25 grame de produs. in 25 grame de produs.

Mediile naturale sunt foarte folosite sunt foarte folosite deoarece reproduc conditiile ambientale deoarece reproduc conditiile ambientale in care se dezvolta microorganismele. in care se dezvolta microorganismele. Ele pot fi sucuri sau piureuri de fructe Ele pot fi sucuri sau piureuri de fructe sau legume, mustul de malt, infuzii de sau legume, mustul de malt, infuzii de plante, lapte, sange, zerul, carnea, plante, lapte, sange, zerul, carnea, bulionul de carne, ficat, oua. bulionul de carne, ficat, oua.

Medii fermentativeMedii fermentative sunt medii de sunt medii de cultura industriale. In compozitia lor cultura industriale. In compozitia lor intra ca surse de carbon melasa, intra ca surse de carbon melasa, zaharoza, saruri minerale, fainuri, zaharoza, saruri minerale, fainuri, cereale boabe, zer, amidon etc. Ca cereale boabe, zer, amidon etc. Ca sursa de azot in aceste medii pot fi sursa de azot in aceste medii pot fi folosite fainuri proteice de soia, sulfatul folosite fainuri proteice de soia, sulfatul de amoniu, uree si ingrasamant de amoniu, uree si ingrasamant complex. Pentru imbogatirea in saruri complex. Pentru imbogatirea in saruri minerale se folosesc: fosfati, sulfati, minerale se folosesc: fosfati, sulfati, cloruri. cloruri.

Nu toate microorganismele pot fi Nu toate microorganismele pot fi crescute in cultura.crescute in cultura.

Sunt multe bacterii, fungi, virusuri Sunt multe bacterii, fungi, virusuri sau protozoare din mediul sau protozoare din mediul inconjurator care nu pot fi cultivate in inconjurator care nu pot fi cultivate in laborator. Acestea trebuie observate laborator. Acestea trebuie observate direct la microscop. Ne referim aici in direct la microscop. Ne referim aici in special la unele microorganisme special la unele microorganisme patogene si la cele care se dezvolta in patogene si la cele care se dezvolta in interiorul organismului animal sau interiorul organismului animal sau uman (visuri si protozoare). uman (visuri si protozoare).

MEDII DE CULTURA

Mediile de cultura folosite in laboratorul de microbiologie reprezinta substrate

pentru cresterea, dezvoltarea, inmultirea si mentinerea microorganismelor. Mediile de

cultura pot fi lichide sau solide, pot fi preparate din reactivi individuali sau se pot obtine

prin rehidratarea unei pulberi (medii deshidratate), care contine toti ingredientii necesari

cresterii microorganismelor prezente in alimente. Dupa scopul utilizarii, mediile se pot

imparti in medii simple sau de izolare si medii speciale (medii de imbogatire, medii

elective, medii selective, medii diferentiale, medii de conservare sau de mentinere).

PREPARAREA MEDIILOR DE CULTURA

Cantarirea ingredientelor sau a mediului deshidratat (mediu complet)

I Dizolvarea si omogenizarea pulberii prin incalzire pana la fierbere

I Corectarea pH-ului, in functie de specia care urmeaza a fi cultivata

I Repartizarea mediului in baloane de sticla, eprubete sterile cu dop

I Sterilizare la 1200C, 30 min

I Depozitare la 40C