Kontinuirana proizvodnja bakteriofagov v sistemu dveh zaporednih bioreaktorjevNabergoj, Dominik (Avtor) Podgornik, Aleš (Mentor) bakteriofag T4Escherichia colikontinuirana proizvodnjaproduktivnostbakteriofagni rastni parametrirastna hitrost bakterijecellstatkemostatcevni reaktorBakteriofagi so bakterijski virusi, ki okužijo bakterijo, se v njej pomnožijo, ter se preko lize sprostijo v okolje. Proizvodnja bakteriofagov je v večini primerov tradicionalna, saj še vedno poteka v erlenmajericah na stresalnikih ali na industrijski ravni kot šaržni proces v bioreaktorjih. Kontinuirana proizvodnja bakteriofagov bi lahko predstavljala dragoceno alternativo. Osredotočili smo se na kontinuirano proizvodnjo bakteriofagov v sistemu dveh zaporednih bioreaktorjev, pri čemer smo preizkusili dve različici. Prva različica je bila sestavljena iz dveh zaporedno povezanih mešalnih bioreaktorjev ter je predstavljala t. i. »cellstat«, pri drugi različici pa je prvi predstavljal mešalni bioreaktor, drugi pa cevni bioreaktor. V obeh različicah se je v prvem bioreaktorju gojila bakterija brez prisotnosti bakteriofaga, v drugem bioreaktorju pa je potekala infekcija bakterije z bakteriofagom in pomnoževanje bakteriofaga. Za sistem bakterija-bakteriofag smo uporabili izključno litičen T4 bakteriofag ter fakultativno anaerobno bakterijo Escherichia coli K-12. Hitrost redčenja v mešalnem bioreaktorju ima pomemben vpliv na bakteriofagne rastne parametre bakteriofaga T4: konstanto adsorpcije, latentno periodo ter brstno število, obenem pa tudi pomembno vpliva na populacijsko hitrost rasti bakteriofagov. Pri študijah produktivnosti kontinuirane proizvodnje bakteriofagov (prva različica) se je izkazalo, da obstaja hitrost redčenja v drugem mešalnem bioreaktorju pri kateri je produktivnost maksimalna (velja za variabilno in konstantno fiziološko stanje bakterij), medtem ko sta se trenda koncentracije bakteriofagov razlikovala. Izvedli smo tudi teoretično analizo vpliva spremenljivk pri kateri se je izkazalo, da na produktivnost vplivajo procesni parametri (hitrost redčenja in koncentracija bakterij) ter tudi bakteriofagni rastni parametri (adsorpcija, latentna perioda in brstno število). Na optimalno hitrost redčenja, pri kateri se je dosegla maksimalna produktivnost, je imela največji vpliv latentna perioda. Na maksimalno produktivnost pa sta imela največji vpliv latentna perioda in brstno število. Z eksperimenti druge različice kontinuirane proizvodnje bakteriofagov smo pokazali, da je mogoče vzpostaviti robustno kontinuirano proizvodnjo bakteriofagov v sistemu dveh zaporednih bioreaktorjih, pri katerem je prvi predstavljal mešalni bioreaktor, drugi pa cevni bioreaktor.[D. Nabergoj]20182018-12-08 07:45:30Doktorsko delo/naloga105728sl