Международная космическая станция. Справка по состоянию на июнь 2010 года Космический эксперимент «Исследование и отработка автономного реактора закрытого типа для получения биомассы микроорганизмов и биологически активных веществ (БАВ) без внесения дополнительных ингредиентов и удаления продуктов метаболизма» («Биоэмульсия») Состояние эксперимента Целью космического эксперимента является: - испытание автономного биореактора закрытого типа для получения биомассы микроорганизмов без внесения дополнительных ингредиентов и удаления продуктов метаболизма, - сравнение свойств бактериальной культуры при культивировании на плотной и жидкой питательных средах в условиях космического полета, - изучение репаративных свойства исследуемой бактериальной культуры при культивировании на жидкой питательной среде, - разработка новых малостадийных и высокопроизводительных технологий получения лекарственных препаратов Микроорганизмы и БАВ, получаемые по разработанной технологии, обладают повышенной устойчивостью к замораживанию, высушиванию и аэрозолированию – отрицательным факторам хранения и использования биопрепаратов. Разработана принципиально новая технология получения биомассы микроорганизмов и БАВ в автономном реакторе закрытого типа с использованием эмульсионной питательной среды на основе модифицированных углеводородов, обеспечивающей 200-кратный запас кислорода по сравнению со стандартными средами, без внесения дополнительных ингредиентов и принудительного удаления продуктов метаболизма. Эта технология и конструкции биореактора вместимостью 200 мл обеспечивает увеличение скорости роста биомассы микроорганизмов в 4-8 раз по сравнению со стандартными процессами культивирования. Это позволяет исключить этап концентрирования и получить готовую форму биопрепарата практически в одну стадию. Основные результаты исследований 1. В условиях космического полета испытан опытный образец автономного биореактора закрытого типа. 2. Отработана методика культивирования тест-объекта штамма Bacillus licheniformis Л-34 в автономном биореакторе закрытого типа. 3. В ходе КЭ получен новый высокопродуктивный (до 10 раз) и высокоактивный (до 2-х раз) штамм Bacillus licheniformis Л-34 и L. acidophilus 4. Подтвердился вывод о том, мутационное воздействие факторов космического полета на клетки, находящиеся в стадии активного деления, проявляется гораздо сильнее по сравнению с клетками, находящимися в состоянии покоя. 5. Эксперимент позволил выявить способы повышения эффективности культивирования бактерий в биореакторе заданного типа, в частности повышения эффективности ферментационного процесса, включающие изменение состава и запаса субстрата, повышения коэффициента массопередачи по кислороду, что, в конечном итоге, приводит к повышению продуктивности бактериальных культур по биомассе и выходу целевого продукта Дальнейшее развитие этих исследований 1. Разработаны предложения по совершенствованию аппаратуры, в частности использование аппаратуры «Биоконт-М» для хранения биореактора во время доставки на борт МКС и спуска на землю при температуре (4-6)°С с целью предотвращения неконтролируемых температурных режимов. 2. Проведение экспериментов при новых режимах и с новыми биообъектами позволит разработать общую эффективную схему экспериментов по получению новых высокоактивных штаммов различных микроорганизмов, что позволит решить вопрос о возможности и целесообразности организации в условиях космоса производства продукции микробиологического происхождения. Научный руководитель: д.м.н. Г.Я. Щербаков, ОАО «Биопрепарат», г. Москва Публикации: Щербаков Г.Я., Украинцев А.Д., Крашенинникова Т.К, Лаврикова В.В., Гуреева Е.А., Кузнецов В.Н., Предполетные испытания аппаратуры «Биоэмульсия», предназначенной для культивирования микроорганизмов, Шестая Международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полеты в космос», Москва 2005 г. Goal of SE "Bio-emulsion" is to develop and test independent bio-reactor of closed type for the production of microorganism biomass without the introduction of the additional ingredients and without the removal о metabolism products. Objective of SE: to test in the conditions of space flight the experimental sample of independent bio-reactor of the closed type in the course of the submerged culturing of the strain of bacteria Bacillus licheniformis on liquid nutrient medium at 37o С temperature for 48 h; to compare the changes of the properties of bacterial cultures while culturing on solid and liquid nutrient media in space flight conditions.; to study reparative properties of bacterial culture under study at the culturing on liquid nutrient medium; to develop the proposals on the design of bio-reactor, temporal and technological parameters of culturing "Bio-emulsion " experiment resulted as follows: the process of culturing for the test-object of the strain Bacillus licheniformis L34 in independent bio-reactor of the closed type was mastered; the proposals on the improvement of "Bioemulsion" instrumentation were developed with the aim of widening its possibilities; cyclogram of flight experiment was developed; methods for the preparation of "Bio-emulsion" apparatus for the culturing were developed; new high-efficient strain Bacillus licheniformis L-34 was produced.