March 15th, 2012
وهناك طريقة لتوليد وعلى وجه التحديد لتوصيف شامل التشكل من الفطريات الخيطية الرشاشيات النيجر، والذي يسمح للعلاقة الرياضية للظهور المورفولوجية والإنتاجية.
تولد هذه الطريقة وتوصيف الهياكل المورفولوجية المعتمدة على الجسيمات الدقيقة للفطر الخيطي ، الرشاشيات ، النيجر ، لربط مورفولوجيا الفطريات بالإنتاجية. قم بزراعة ثمانية نيجر مع أو بدون جزيئات دقيقة في خزان مقلوب سعة ثلاثة لترات ، مفاعل حيوي لمدة 72 ساعة لحساب إنتاجية محددة. خذ عينات في نقاط زمنية محددة وحدد الكتلة الحيوية والوزن الجاف ونشاط الفيتو فركتو ساسي.
بعد 72 ساعة ، افحص مورفولوجيا الفطريات عن طريق الفحص المجهري وقم بتمييزها عن طريق تحليل الصور الرقمية. ثم اجمع بين المعلمات ذات الصلة لتحليل الصور برقم مورفولوجي يرتبط رياضيا بالإنتاجية المحددة. في النهاية ، يمكن لهذه الطريقة أن تولد بدقة وتوصيف مورفولوجيا الرشاشيات النيجر من أجل فهم أفضل لتشكل الكائنات الحية الدقيقة الخيطية.
Aspergillus Nigel هو حصان عامل صناعي مهم في مجال التكنولوجيا الحيوية منذ عقود عديدة. واحدة من أكثر الخصائص إثارة للاهتمام والتي لا يمكن السيطرة عليها في كثير من الأحيان للأسبرس والنايجل والأنواع ذات الصلة هي وجود مورفولوجيا معقدة تتراوح من الكريات الكروية الكثيفة إلى الفطريات اللزجة اعتمادا على ظروف الاستزراع. الميزة الرئيسية لإجراءنا هي أنه من خلال إضافة الجسيمات الدقيقة ، أصبحنا الآن قادرين على تصميم مورفولوجيا فطرية خصيصا لاحتياجات العملية.
حتى الآن ، لم يتم وصف أي طريقة أخرى لمثل هذا التخصيص للتشكل الفطري. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول زراعة الكائنات الحية الدقيقة الخيطية. لأنه بالنسبة للتطبيق الصناعي ، من الضروري التحكم في مورفولوجيا الفطريات وأيضا التمييز بين التشكل الفطري بئر وضعف الإنتاج.
يوفر بروتوكولنا وسائل التخصيص المرغوب فيه وتوصيف مورفولوجيا الفطريات. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لمورفولوجيا الرشاشيات نايجل ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على الكائنات الحية الدقيقة الخيطية الأخرى مثل سلالات البنسليوم أو الستربتو. قم بإعداد أربعة مفاعلات حيوية للثقافات المعقمة كما هو مفصل في البروتوكول المصاحب.
نص يعتمد على إضافة الجسيمات الدقيقة ، قم بزراعة الرشاشيات النيجر مع مورفولوجيا مختلفة. بعد 72 ساعة نقل 50 ملليلترا. عينات من مرق الثقافة في أنبوب الصقر.
يجبأخذ عينات الكتلة الحيوية على الأقل في نسختين بعد التجفيف في المجفف ، ووزن مرشح السليلوز باستخدام المقاييس الدقيقة. ضع الفلتر في قمع بوشنر مع مرشح مضخة تفريغ المياه النفاثة المتصلة 10 ملليلتر من العينة متبوعا ب 10 ملليلتر. الماء منزوع الأيونات لإزالة المركبات المتوسطة من الكتلة الحيوية تجعد المرشح مرة واحدة في المنتصف.
ضعه في طبق بتري زجاجي وفي مجفف المقصورة حتى يتماسك الوزن. انقل الفلتر إلى مجفف واتركه يبرد. ثم قم بقياس الوزن.
احسب الوزن الجاف للكتلة الحيوية لكل لتر عن طريق حساب الوزن وفرق المرشحات والقسمة اللاحقة على حجم العينة لمقايسات إنزيم الجلوكوز أوكسيديز والبيروكسيداز. قم بتخزين العينات على الثلج باستخدام ممر حقنة ، 1.5 مل. تعليق الثقافة من خلال مرشح أسيتات السليلوز في أنبوب تفاعل يقوم بإجراء اختبار بيتا فركتو SASE.
نضمن بدقة النجاح مع عينتين ثلاثيتين من أجل المتانة الإحصائية. لبدء الفحص ، أضف عينة 20 ميكرولترا إلى أنبوب الاختبار للتحكم في الانقسام المعتمد على درجة الحموضة ودرجة الحرارة من السكروز إلى الجلوكوز ، استخدم 20 ميكرولتر من الماء منزوع الأيونات بدلا من عينة 20 ميكرولتر. أيضا ، لكل عينة ، قم بإعداد عنصر تحكم سلبي للجلوكوز المتبقي في مرق المزرعة عن طريق الفحص.
20 ميكرولتر من العينة المعطلة بالحرارة لبدء التفاعل من السكروز إلى الجلوكوز ، أضف 200 ميكرولتر من محلول السكروز 1.65 مولار. عند الرقم الهيدروجيني من 5.4 إلى 20 ميكرولتر عينة ، احتضن جميع أنابيب التفاعل في كتلة تسخين 40 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة. أوقف التفاعل عن طريق التسخين عند 95 درجة مئوية لمدة 10 دقائق بعد تبريد الأنابيب على الجليد.
عينات الطرد المركزي عند الضرورة ، قم بتخفيف العينات للفحص بحيث يكون الامتصاص المقاس في نطاق القيمة المعايرة. الآن لكل تفاعل، أضف ميكرولترين من العينة في صفيحة ميكروتيتر. قم بإجراء قياسات العينة بشكل جيد بثلاث نسخ.
قم أيضا بإعداد منحنى قياسي ل 10 محاليل جلوكوز تتراوح من مليمولار واحد إلى 15 ملليمولار. لمعايرة نقطة الصفر ، استخدم ميكرولتر من الماء منزوع الأيونات. بعد ذلك ، أضف 200 ميكرولتر من محلول الكاشف لكل منها.
احتضن جيدا لمدة 10 دقائق في درجة حرارة الغرفة. قم بقياس الامتصاص عند 450 نانومتر باستخدام قارئ Microplate شروق الشمس 96 بئر وبرنامج Magellan لاسترجاع البيانات. افتح مخطط النتائج باستخدام جدول بيانات وقم بإنشاء خط معايرة منحنى قياسي.
احسب النشاط لكل عينة. ثم احسب نشاط بيتا فركتو تاس عن طريق طرح قيم التحكم السلبي المناسب من نشاط العينة. أخيرا ، احسب الإنتاجية المحددة عن طريق تحليل الوزن الجاف للكتلة الحيوية ونشاط بيتا فركتو.
ضع ثلاثة ملليلتر من تعليق الثقافة في طبق بتري بلاستيكي وقم بتخفيفه بمحلول كلوريد الصوديوم الفسيولوجي لفصل الهياكل المورفولوجية. جودة الصور المجهرية لها أهمية استثنائية. لتحليل الصورة اللاحق ، يجب توخي الحذر أثناء خطوة التخفيف.
ضع طبق بتري تحت المجهر ، والذي يتميز بكاميرا مدمجة. احصل على حوالي 100 صورة للهياكل المورفولوجية وحفظها لكل عينة ، مما يضمن تصوير كائن واحد على الأقل بالكامل في كل صورة. استمر بنفس الطريقة مع الأطباق التي تحتوي على عينات من مفاعلات مختلفة ، واحصل على صور جديدة في كل مرة.
لاحظ شكل النمو المورفولوجي المختلف للعينات من المفاعلات المختلفة المزروعة بكميات مختلفة من مسحوق التلك المضاف. ثم افتح جميع الصور لنفس العينة في برنامج معالجة الصور. الصورة J.باستخدام أداة العملية ، اجعل ثنائيا.
قم بتحويل الصور إلى أبيض وأسود لتطبيق الأمر على سلسلة كاملة من الصور. استخدم رمز ماكرو بعد ذلك ، افتح إحدى الصور التي تحتوي على شريط مقياس. قم ببناء خط مستقيم عبر شريط المقياس لتحديد عدد وحدات البكسل المرتبطة ب 2000 ميكرون.
حدد أداة التحليل ، وتعيين القياس ، واختر عوامل الشكل ، والقوارض ، ومساحة القطر ، والمحيط. استخدم كود ماكرو لمعالجة سلسلة من الصور. افتح الآن جدول البيانات الذي يرسم نتائج قيم عامل الشكل.
لكل صورة، احسب رقم التشكل لكل صورة مع كل صور عينة واحدة. احسب متوسط قيمة رقم التشكل. استخدم برنامج الرسوم البيانية وتحليل البيانات لرسم رقم التشكل مع الإنتاجية المحددة.
تحديد العلاقة الرياضية عن طريق الانحدار الرياضي من خلال إضافة تركيزات متزايدة من جزيئات التلك الدقيقة. ثمانية النيجر 10 15. يتم تغيير التشكل من مورفولوجيا الحبيبات الحقيقية إلى مورفولوجيا مشتتة أو حتى مورفولوجيا كما هو متوقع يتم عرض مورفولوجيا الحبيبات في الظروف القياسية.
ومن المثير للاهتمام ، أن مورفولوجيا الفطريات يتم إنشاؤها عن طريق مكملات الوسط ب 10 جرامات لكل لتر من جزيئات التلك الدقيقة. في الوقت نفسه ، يزيد نشاط Beto Fructo tase ما يقرب من ثلاثة أضعاف ، مما يؤدي إلى مكملات واحد أو ثلاثة جرام لكل لتر من مسحوق التلك إلى مورفولوجيا مشتتة مع نشاط فركتوز مضاعف باستخدام المعلمات التي يحددها التحليل التلقائي للصور. يمكن وصف التشكل المعتمد على الجسيمات الدقيقة بشكل شامل من خلال علم التشكل.
ملاحظة رقمية ، مستديرة تماما في الكريات الملساء ستظهر في الصور المجهرية كدوائر مثالية لمثل هذه الجسيمات. يتلقى ال [مورفولوجي] رقم قيمة يقترب واحدة في شروط معيارية. يعرض التشكل في مفاعل واحدة رقم مورفولوجي حوالي 0.8.
التشكل في مفاعل أربعة مع 10 غرام لكل لتر. يتميز مسحوق التلك برقم مورفولوجي حوالي 0.1. يقع رقم التشكل للمفاعلين الثاني والثالث بتركيزات مسحوق التلك من واحد وثلاثة جرام لكل لتر بين هذين النقيضين مما يدل على مورفولوجيا مشتتة.
نظرا لأن التشكل المعتمد على الجسيمات الدقيقة يرتبط ارتباطا وثيقا بإنتاجية خلايا بيتا فركتوز ، فهناك ارتباط رياضي جيد بين التشكل والعدد والإنتاجية بعد تطويره. مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال التكنولوجيا الحيوية لاستكشاف مورفولوجيا الفطريات وخاصة علاقتها بالإنتاجية. باتباع هذا الإجراء المتمثل في الإنشاء التفصيلي لأنواع متقاطعة مورفولوجية وفطرية محددة ، يمكن استكشاف جوانب مهمة أخرى لزراعة الكائنات الحية الدقيقة الخيطية.
من المعروف أن مورفولوجيا الفطريات ، على سبيل المثال ، أكثر لزوجة من مورفولوجيا الحنك. لذلك ، تضعف الإنتاجية الإجمالية للعملية من خلال المشاكل وتنقية المنتج المطلوب. سيساعد رقم التشكل الخاص بنا في إنشاء نماذج تتعلق بالثقافة ، واللاهوت المؤيد ، وزيادة فهمنا لمورفولوجيا الفطريات بشكل عام.
تصف هذه المقالة طريقة لتكوين وتوصيف شكل الفطريات الخيطية Aspergillus niger. تتيح هذه النهج الترابط الرياضي بين شكل الفطريات والإنتاجية، مما يعزز فهمنا لتطور شكل الكائنات الدقيقة الخيطية.