Главная Коллекция "Revolution" Биология и естествознание Создание оптимальных условий для культивирования биомассы дрожжей Saccharomices сerevisiae

Создание оптимальных условий для культивирования биомассы дрожжей Saccharomices сerevisiae

Заполнение матрицы планирования эксперимента. Приготовление среды Чапека. Заполнение матрицы реализации эксперимента. Снятие показаний с культуральной жидкости. Расчет коэффициентов регрессии. Анализ математической модели. Оценка дисперсии адекватности.

Рубрика Биология и естествознание
Вид лабораторная работа
Язык русский
Дата добавления 10.12.2012
Размер файла 15,4 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Цель работы: создание оптимальных условий для культивирования биомассы дрожжей Saccharomices сerevisiae по 2 факторам на 2 уровнях.

Ход работы:

Заполнили матрицу планирования эксперимента

N

X0

X1 , г/л

X2, г/л

Y

1

-1

-1

2

+1

-1

3

-1

+1

4

+1

+1

где X0 - мнимый фактор

X1 - концентрация глюкозы, г/л

X2 - концентрация NaNO3

Y - титр клеток

Подготовили культуру Saccharomices сerevisiae для посева и стерильную воду.

Приготовили среду Чапека

Сахароза - 30,0 г/л

NaNO3 - 2,0 г/л

MgSO4 * 7 H2O - 0,5 г/л

FeSO4 - 1,0 г/л (10,0 мл водопроводной воды)

KH2PO4 - 1,0 г/л

KCl - 0,5 г/л

Заполнили матрицу реализации эксперимента

N

X0

X1 , г/л

X2, г/л

Y

1

25

1,7

4,25*106

2

35

1,7

5,27*106

3

25

2,3

4,38*106

4

35

2,3

5,27*106

где X0 - мнимый фактор

X1 - концентрация глюкозы, г/л

X2 - концентрация NaNO3

Y - титр клеток

Приготовили суспензию Saccharomices сerevisiae.

Просчитали титр суспензии Saccharomices сerevisiae в камере Горяева.

Сделали посевы и поставили в термостат.

Через 3 дня сняли показания с культуральной жидкости.

№ Пробирки

Количество клеток дрожжей

Среднее значение

1-1

17, 17, 19, 18, 17

4400000

1-2

16, 15, 17, 17, 19

4200000

1-3

15, 18, 20, 15, 15

4150000

?= 4250000

2-1

22, 20, 19, 23, 20

5200000

2-2

19, 19, 23, 24, 20

5250000

2-3

22, 20, 23, 19, 23

5350000

? = 5266666,667

3-1

18, 20, 19, 16, 16

4450000

3-2

19, 15, 18, 19. 16

4350000

3-3

19, 17. 19, 17, 15

4350000

? = 4383333,333

4-1

22, 19, 22, 23, 18

5200000

4-2

23, 20, 23, 22, 19

5350000

4-3

19, 22, 22, 23, 19

5250000

? = 5266666,667

Заполнили расчетную матрицу эксперимета:

N

X0

X1 , г/л

X2, г/л

Y

1

+4,25

-4,25

-4,25

4,25*106

2

+5,27

+5,27

-5,27

5,27*106

3

+4,38

-4,38

+4,38

4,38*106

4

+5,27

+5,27

+5,27

5,27*106

где X0 - мнимый фактор

X1 - концентрация глюкозы, г/л

X2 - концентрация NaNO3

Y - титр клеток

Провели расчет коэффициентов регрессии

bi = [Уn xi] / n

b0 = [4,25+5,27+4,38+5,27] / 4 = 4,8

b1 = [-4,25+5,27-4,38+5,27] / 4 = 0,5

b2 = [-4,25-5,27+4,38+5,27] / 4 = 0,13

y = 4,8 + 0,5x1 + 0,13x2

Коэффициенты b1 и b2 имеют положительный знак, значит положительно влияют на функцию отклика.

Получив математическую модель провели её анализ.

Анализ математическиой модели:

Рассчитали построчные дисперсии по формуле:

эксперимент культуральный жидкость среда

S2U = (1/m-1) * [Уmk=1 (Yuk - Yu ) 2]

S21 = 0,5 [ (4,4*106 - 4,25*106)2 + (4,2*106 - 4,25*106)2 + (4,15*106 -4,25*106 )2] = 0,0175*1012

S22 = 0,5 [ (5,2*106 -- 5,27*106)2 + (5,25*106 -- 5,27*106)2 + (5,35*106 -5,27*106 )2] = 0,00585*1012

S23 = 0,5 [ (4,45*106 -- 4,38*106)2 + (4,35*106 -- 4,38*106)2 + (4,35*106 -4,38*106 )2] = 0,0016*1012

S24 = 0,5 [ (5,2*106 -- 5,27*106)2 + (5,25*106 -- 5,27*106)2 + (5,35*106 -5,27*106 )2] = 0,00585*1012

Проверили однородность дисперсии по критерию Кохрена

Gp = (S2u max) / Уnu=1 S2u

Gp = 0,0175 / (0,0175 + 0,00585 + 0,0016 + 0,00585) = 0,5687

Gi = 0,7679 (критерий Кохрена)

Gp < Gi

0,5687 < 0,7679

Гипотеза об однородности дисперсии принимается.

Усреднили построчные дисперсии по формуле

S2о = {1/ [n(m-1)]} Уnu=1 Уmk=1 (Yuk - Yu ) 2

S2о = {1/ [4(3-1)]} * (((4,4*106 - 4,25*106)2 + (4,2*106 - 4,25*106)2 + (4,15*106 -4,25*106 )2) + ((5,2*106 -- 5,27*106)2 + (5,25*106 -- 5,27*106)2 + (5,35*106 -5,27*106 )2) + ((4,45*106 -- 4,38*106)2 + (4,35*106 -- 4,38*106)2 + (4,35*106 -4,38*106 )2) + ((5,2*106 -- 5,27*106)2 + (5,25*106 -- 5,27*106)2 + (5,35*106 -5,27*106 )2)) = 0,034*1012

Нашли дисперсию коэффициентов регрессии

S2bi = S20 / N

S2bi = 0,034/4 = 0,0085

Провели оценку значимости коэффициентов по критерию Стьюдента

1 способ:

tip = |bi| / Sbi

tt =2,31(табличное значение критерия Стьюдента)

tip >tt

Для коэффициента x1

tip = 0,5/0,0085=58,28

58,28>2.31

Для коэффициента x2

tip = 0,13/0,0085=15,29

15,29>2.31

2 способ:

|bi| > ^bi

Для коэффициента x1

0,5 > 0,0085

Для коэффициента x2

0,13> 0,0085

Оба коэффициента регрессии признаются значимыми

Рассчитали дисперсию адекватности по формуле

S2ад = [m/(n-l)] (Уnu=1 (Yu-Yu)2)

Yu1=1,5+0,5*25+0,13*1,7=0,1405

Yu2 =1,5+0,5*35+0,13*1,7=0,1905

Yu3 =1,5+0,5*25+0,13*2,3=0,1406

Yu4 =1,5+0,5*35+0,03*2,3=0,1905

S2ад = [3/(4-2)] ((0,1405-0,0175)2 +(0,1905-0,00585)2 +(0,1406-0,0016)2 +(0,1906-0,00585)2 =0,1540125

Fp = S2ад / S20

Fp ==0,1540125/0,034 = 4,529779

Ft=5,32(значение критерия Фишера)

Fp<Ft

4,53<5.32

Линейное уравнение регрессии является адекватным.

Вывод

Проделав лабораторную работу и проанализировав расчеты мы выявили, что плотность популяции Saccharomices cerevisiae в 4 вариантах неодинакова, избыточное количество сахарозы катализирует рост популяции. Лучшие концентрации факторов 1 и 2 (сахарозы и соли NaNO3) во втором и четвертом варианте, так как концентрация соли не показала видимых изменений. Анализ результатов полного факторного эксперимента показал адекватность линейного уравнения регрессии.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены