Karakteristik, Sejarah dan Penggunaan Chemiostate

Dia Chemostat Ini adalah perangkat atau perangkat yang digunakan untuk budidaya sel dan mikroorganisme. Ini juga disebut bioreaktor dan memiliki kemampuan untuk mereproduksi lingkungan akuatik secara eksperimental seperti danau, sedimentasi atau laguna pengobatan, antara lain.

Ini dijelaskan dengan cara umum sebagai wadah (ukuran akan tergantung pada apakah penggunaannya adalah industri atau laboratorium) dengan entri sehingga antara bahan steril, dan output yang melaluinya bahan yang dihasilkan dari proses akan keluar, yang biasanya bersifat nutrisi, limbah, bahan steril, mikroorganisme antara lain.

Diagram Chemiosotate. Diambil dan diedit dari: cgraham2332 [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)].

Ditemukan dan disajikan secara mandiri dan hampir secara bersamaan oleh para ilmuwan Jacques Monod, Aaron Novick dan Leo Szilard pada tahun 1950. Monod bekerja sendirian dan memanggilnya Bactogen, sementara Novick dan Szilard bekerja bersama dan memanggilnya Chemostat, nama yang berlangsung hingga hari ini.

[TOC]

Karakteristik chemiostate

Chemostat ditandai dengan penambahan konstan dari media yang mengandung nutrisi tunggal yang membatasi pertumbuhan dan secara bersamaan menghilangkan bagian dari tanaman, seperti surplus produksi, metabolit dan zat lainnya. Penghapusan ini terus digantikan oleh materi baru, sehingga mencapai keseimbangan yang stabil.

Dalam kondisi ini, kecepatan di mana budidaya mikroorganisme berkembang sama dengan kecepatan di mana ia diencerkan. Ini adalah kunci sehubungan dengan metode budidaya lainnya, karena keadaan yang stabil dapat dicapai dalam lingkungan yang konstan dan terdefinisi.

Karakteristik penting lainnya adalah bahwa dengan chemiosteate operator dapat mengontrol variabel fisik, kimia dan biologis seperti volume individu dalam budidaya, oksigen terlarut, jumlah nutrisi, pH, dll.

Prinsip Metode

Metode ini terdiri dari populasi mikroorganisme yang tumbuh dari awal mirip dengan yang diberikan secara terputus -putus atau banyak (kultur cair paling sederhana). Saat populasi tumbuh, itu perlu.

Dapat melayani Anda: epitope

Dengan cara ini, dalam chemostat pengenceran dilakukan dengan menggunakan penambahan media segar yang terus menerus dan eliminasi tanaman seperti yang dijelaskan sebagian dalam paragraf sebelumnya. Nutrisi tunggal bertanggung jawab untuk membatasi pertumbuhan wadah saat sisanya ada secara berlebihan.

Nutrisi pertumbuhan yang hanya membatasi ini telah ditentukan sebelumnya oleh orang yang mengembangkan percobaan, itu bisa berupa nutrisi dan dalam banyak kasus itu akan tergantung pada spesies kultur.

Sejarah

Tanaman mikroorganisme terputus berasal dari berabad -abad (pembuatan bir dan minuman lainnya). Namun, tanaman berkelanjutan adalah sesuatu yang relatif lebih modern. Beberapa ahli mikrobiologi mengaitkan awal dari tanaman berkelanjutan dengan mikrobiologi Rusia yang terkenal Serguéi Vinagragki.

Vinagragki mempelajari pertumbuhan bakteri sulforeduktif dalam perangkat yang dirancang olehnya (kolom Vinagragki). Selama studinya, ia memasok tetes kolom hidrogen sulfida sebagai makanan untuk bakteri ini

Saat berbicara tentang tanaman berkelanjutan, wajib berbicara tentang 3 karakter: Jacques Monod, Aaron Novick dan Leo Szilard. Monod adalah ahli biologi dan pemenang Hadiah Nobel pada tahun 1965.

Peneliti ini (Monod), saat menjadi bagian dari Institut Pasteur, mengembangkan banyak esai, perhitungan dan analisis antara tahun 1931 dan 1950. Selama waktu ini ia menciptakan model matematika pertumbuhan mikroorganisme yang nantinya akan disebut persamaan monod.

Pada tahun 1950, berdasarkan persamaan yang menyandang namanya, ia merancang model perangkat yang memungkinkan kultur mikroorganisme terus menerus dan disebut Bactogen.

Di sisi lain, para ilmuwan Novick (fisik) dan Szilard (bahan kimia) bertemu saat mengerjakan proyek Manhattan (bom atom) pada tahun 1943; Bertahun -tahun kemudian mereka akan mulai menunjukkan minat pada pertumbuhan bakteri dan pada tahun 1947 mereka terkait untuk bekerja bersama dan memanfaatkan ini.

Dapat melayani Anda: sintesis lipid: jenis dan mekanisme utamanya

Setelah beberapa percobaan dan analisis Novick dan Szilard, berdasarkan perhitungan Monod (persamaan Monod), juga dirancang pada tahun 1950 model kultur berkelanjutan dari organisme mikroskopis yang mereka sebut kemostat, dan itu adalah nama yang telah dipertahankan hingga saat ini. Tapi ketiganya dikaitkan dengan penemuan ini.

Aplikasi

Biologi dan evolusi adaptif

Alat yang ditawarkan oleh sistem kultur berkelanjutan mikroorganisme ini digunakan oleh ahli ekologi dan evolusionis untuk mempelajari bagaimana laju pertumbuhan mempengaruhi proses seluler dan metabolisme, dan bagaimana ia mengendalikan tekanan seleksi dan ekspresi gen.

Ini memungkinkan setelah mengevaluasi dan menjaga lusinan hingga ratusan generasi di chemostat dalam kondisi terkontrol.

Dua chemiosteats, digunakan dalam analisis toksisitas amonium dalam ragi. Diambil dan diedit dari: (gambar: maitreya dunham) [cc by 2.5 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/2.5)].

Sel biologi

Hampir semua studi terkait chemostat terkait dengan biologi sel, bahkan molekuler, evolusi, dll.

Namun, secara khusus, penggunaan chemostat untuk cabang biologi ini memberikan informasi berharga yang memungkinkan untuk rumit model matematika yang diperlukan untuk memahami proses metabolisme dalam populasi penelitian.

Biologi Molekuler

Dalam 10 tahun terakhir atau mungkin lebih, minat dalam penggunaan chemostat dalam analisis molekuler gen mikroba telah tumbuh. Metode kultur memfasilitasi informasi yang mendapatkan analisis komprehensif atau sistemik tanaman mikroorganisme.

Studi di bidang ini dengan chemiosteate memungkinkan analisis transkripsi DNA di seluruh genom, serta mengukur ekspresi gen atau mengidentifikasi mutasi pada gen spesifik dari organisme seperti ragi Saccharomyces cerevisiae, Misalnya.

Itu bisa melayani Anda: flora dan fauna dari nuevo león

Tanaman yang diperkaya

Studi -studi ini dilakukan dengan menggunakan sistem yang terputus -putus sejak akhir abad ke -19 dengan karya -karya Beijerinck dan Vinagragki, sementara pada tahun 60 -an abad terakhir mereka mulai dilakukan pada tanaman terus menerus menggunakan chemostat.

Studi -studi ini terdiri dari pengayaan media kultur untuk memanen berbagai jenis mikroba (umumnya bakteri), ini juga digunakan untuk menentukan tidak adanya spesies tertentu atau mendeteksi keberadaan beberapa yang proporsinya sangat rendah atau hampir tidak mungkin untuk diamati di alam tengah.

Tanaman yang memperkaya juga digunakan dalam sistem kontinu terbuka (chemostats) untuk mengembangkan tanaman bakteri mutan, terutama aidotrofik atau yang dapat menjadi resisten obat seperti antibiotik seperti antibiotik.

Produksi etanol

Dari sudut pandang industri, penggunaan dan produksi biofuel semakin sering. Dalam hal ini adalah produksi etanol dari bakteri gram negatif Zymomonas Mobilis.

Dalam prosesnya beberapa chemiosteat serial besar digunakan, dipertahankan pada konsentrasi glukosa dan gula lainnya yang konstan, sehingga mereka diubah menjadi etanol menjadi kondisi anaerobik.

Referensi

1. Chemostat: Reaktor kontinu yang ideal dari tangki gelisah. Pulih dari: bioreaktor.Tripod.
2. Chemostat. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org.
3. N. Ziv, n.J. Brandt, & D. Gresham (2013). Penggunaan chemostat dalam biologi sistem mikroba. Jurnal Eksperimen Divisualisasikan.
4. KE. NOVICK & L. Szilard (1950). Deskripsi Chosisat. Sains.
5. J. Monod (1949). Pertumbuhan tinjauan budaya bakteri mikrobiologi.
6. D. Gresham & J. Hong (2015). Dasar fungsional evolusi adaptif dalam chemostats. Ulasan mikrobiologi FEMS.
7. H.G. Schlegel, & h.W. Jannasch (1967). Budaya Pengayaan. Ulasan Tahunan Mikrobiologi.
8. J. Thierie (2016). Pengantar Teori Sistem Dispersed Polyfasic. (Eds) Alam Springer. 210 pp.