Поиск и оптимизация условий культивирования, влияющих на синтез микроорганизмами экономически значимого продукта
Реферат - Биология
Другие рефераты по предмету Биология
?о классификация проверяемых факторов на сильно действующие (позитивные, индукторы), нейтральные и токсичные (ингибиторы, корепрессоры) позволяет объединять их в достаточно большие группы и ставить серийные эксперименты по сверхнасыщенной схеме, когда количество проверяемых факторов превышает количество единичных испытаний. При этом возможно получить несложно трактуемые результаты без значительных арифметических вычислений и обоснованно поставить следующую серию поиска сильнодействующих факторов, либо перейти к нахождению оптимального соотношения выделенных сильно действующих факторов, если их количество сократилось до некого приемлемого уровня.
Можно считать приемлемым количеством 4-5 выделенных факторов. Тогда ПФЭ 24 это 16 опытов, в 2 повторностях - 32 опыта и при работе с колбами - вполне реальные цифры. Для 5 факторов соответственно 32 и 64 эксперимента, что тоже реально, либо те же 16 и 32, если ставить ДФЭ 25-1 , выбрав некое сочетание факторов незначимым на основании предварительных испытаний.
Контурно-графический анализ результатов измерений
Для обработки результатов экспериментов с минимальным количеством арифметических вычислений можно использовать контурно-графический анализ Клейнмана и Берча /цит. по /18/. Сущность его состоит в упорядоченном расположении опытов в факторном пространстве путем построения графических зависимостей ВП от управляемых переменных в виде двумерных сечений поверхности отклика. Получение дополнительной информации происходит путем линейной экстраполяции графических зависимостей через построение на двумерных сечениях поверхности отклика линий постоянного уровня ВП в зависимости от концентрации (интенсивности) разнообразных парных выборок факторов.
Х
Рис. 6. Контурно-графический метод
Методами контурно-графического анализа можно строить на кальке контурные линии различных сечений функции отклика, характеризующей процесс. Совмещая координатные оси этих графиков, и просматривая кальки на просвет, можно достаточно быстро выбрать оптимальные условия ведения процесса. Работа не сложная и не связана с большим количеством арифметических вычислений. Недостаток этого метода - необходимость располагать большим количеством экспериментальных точек, измеренных с высокой точностью. Однако при решении задач по увеличению выхода биомассы, когда работа идет с чашками или пробирками, когда проще засеять несколько десятков проб, несложно набрать необходимую статистику и обеспечить приемлемую точность измерения ВП при минимальных арифметических вычислениях. При этом отпадает необходимость глубоко анализировать небольшое количество измерений с помощью разных статистических методов, не всегда понятных экспериментатору.
Схемы Берча и Клейнмана не исчерпывают всех возможных вариантов расположения экспериментальных точек в факторном пространстве. Следует иметь в виду, что расстояние между экспериментальными точками не должно быть слишком большим. В противном случае при значительной кривизне и сложной форме поверхности отклика неизбежные погрешности линейной экстраполяции могут отрицательно сказаться на разработку возможных прогнозов.
Заключение
Описанный выше подход основан на минимальном знании внутренней структуры изучаемого объекта, в первую очередь генетики и физиологии, и предназначен быть базой, как для изучения (построения) частной физиологии, так и частной генетики живой системы. Этот подход оперирует в основном контролем внешних условий и измерением реакций системы, не обязательно с высокой точностью. Допускается использование качественных и экспертных оценок, что важно при сложных реакциях мало изученной системы. В ряде случаев можно обойтись отображением результатов измерений в виде графиков, корреляционных таблиц и полей при минимуме арифметических вычислений. По нашему мнению, такой подход может быть применим и к системам более высокой, чем микробы, организации и более сложным синтезам. Поскольку ВП в большинстве случаев измеряют с применением химических методов, то и для чисто химических процессов такой подход тоже применим, особенно для задач поиска условий кристаллизации или ферментативной активности. В органической химии исследователи оперируют в большинстве случаев небольшим количеством переменных. В таком случае можно ограничится планами на уровне ДФЭ, трехуровнего плана таб.11 и ПФЭ.
Литература
- Максимов В.Н., Федоров В.Д., Применение методов математического планирования эксперимента при отыскании оптимальных условий культивирования микроорганизмов. М.,МГУ.,1969., 125 с.
- Ленинджер А., Биохимия., М., Мир., 1874., 956 с.
- Стейнер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж., Мир микробов., т.1., М., Мир 1979.,320 с.
- Максимов В.Н., Многофакторный эксперимент в биологии. М.,МГУ.,1983. 452с.
- Шулюпин О.К. Критерии оценки оптимальности отсеивающих экспериментов. Депонированная рукопись. НПО Медбиоэкономика 17.11.88. реферат опубликован в библиографическом указателе ВИНИТИ Депонированные научные работы 1989г,№ 3, стр.115.
- Morris J.A., Thorng C., Scott A.C., Adhesion in vitro and in vivo associated with an adhesive antigen (F41) produced by a K99 mutant of the reference strain E.coli B41. Inf. Imm. 1982. V.38. № 3, р.1148-1153.
- Архипов Г.П., Лаврова И.Г., Трошина И.М., Некоторые современные методы статистического анализа в медицине., М. Медицина. 1971., 123 с.
- Шулюпин О.К., Светоч Э.А., Жиленков Е.Л., Гусев В.В., Тугаринов О.А., Малахов Ю.А., Питательная среда для выявления фимбриального антигена ?/p>