Что такое лиофилизация микроорганизмов

Благодаря воде в клетке происходят биохимические процессы, а потеря влаги способна замедлить жизнедеятельность микробных клеток, микроорганизмов. Ещё с 1909 года Шеккель воспользовался методом заморозки во льде с солью под вакуумом крови и антисыворотки, и в 1911 году вместе с Харрисом он же повторил этот метод высушивания микроорганизмов с вирусом бешенства.

В последующие годы процесс лиофильной сушилки совершенствовался и улучшился, получив широкое распространение, промышленного, лабораторного оборудования в медицине и фармакологии.

Лиофилизация микроорганизмов - это процесс сушки, который используется для сохранения микроорганизмов в длительное время. Как микробиология она заключается в замораживании микроорганизмов при очень низкой температуре, а затем удалении воды из замороженных клеток вакуумом. Этот процесс позволяет сохранять микроорганизмы в течение долгого времени без необходимости хранения их в реактивных средствах.

Состоит из последовательных этапов:

Предварительное замораживание микроорганизмов. Для сохранения жизнеспособности микробиологических организмов, веществ и свойств препаратов во время сушки и дальнейшем хранении применяют стабилизаторы, среди которых сахароза, сыворотка крови, молоко без жира, глутамат натрия и др.

Предварительная заморозка происходит в морозильной камере при температурном режиме от -40 до -60°С. Также в другом варианте препарат помещают в сухую углекислоту со спиртом температурой -78°С, благодаря чему удаётся избежать вспенивания.

Первичное высушивание микроорганизмов. Замороженный материал переносится в ёмкости в сушильную камеру. Так в условиях глубокого вакуума происходит высушивание материала при температуре до -40°С. С помощью сублимации вода удаляется, а препарат меняется из твёрдого в сухое состояния с пористой структурой.

Досушивание. Оно осуществляется в той же сушильной камере, однако температура повышается до 20°С. Во время этого процесса из объекта получается удалить связанную воду. После окончания, камеру начинают заполнять сухим воздухом или азотом.

Упаковка. Ампулы или флаконы должны быть оперативно укупориваны во избежание насыщения препарата влагой, ведь это негативно скажется на его хранении. Перед запайкой в ампулах должен быть создан вакуум или они должны быть заполнены инертным газом.

Используется в разных областях: в пищевой промышленности, фармакологии, лабораторной, биологической практике, ветеринарии.

Препараты и микроорганизмы высушенные методом лиофильной сушки в фармацевтике и ветеринарии. Используется при работе с сывороткой крови, антибиотиками, витаминами, вакцинами, ферментными или гормональными препаратами.

В сфере биотехнологий сублимация используется для живых микроорганизмов, термолабильных материалов и определённых ферментов. В области пищевой промышленности подвергают некоторые виды мяса, сублимационную сушку проходят фрукты и ягоды, молочные продукты, овощи, для длительного сохранения бактерий.

Чай и быстрорастворимый кофе также подвергаются сублимационной сушке.