Автор Многопрофильная инженерная олимпиада «Звезда» по биотехнологии заключительный этап задания и ответы для 7, 8, 9, 10, 11 классов 2024-2025 учебный год. Данные задания прошлых лет вы можете использовать для подготовки к олимпиаде, которая пройдёт 31 января 2026 года у школьников.
Заключительный этап 2024-2025 олимпиада звезда по биотехнологии
Biotehnologii_zvezda_olimp_2024_2025Задания и ответы для 7-8 класса
Пробиотики – живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах оказывают благотворное физиологическое воздействие на организм хозяина. Однако пробиотики чрезвычайно чувствительны к экстремальным условиям окружающей среды, что существенно ограничивает их способность выживать в пище. Инкапсуляция клеток пробиотиков с помощью подходящего материала для стенок помогает сохранить жизнеспособность пробиотиков во время промышленной обработки и при прохождении через желудочно-кишечный тракт. Пpoцecc инкaпcулиpoвaния пробиотиков основан на coздaнии микpoкaпcул c иммoбилизoвaнными микpoбными клeткaми. Вам предстоит решить ряд задач, позволяющих получить пробиотический продукт. Внимание!!! Максимальный балл, указанный в скобках, начисляется только при наличии решения и ответа.
Задача № 1. (5 баллов) Известно, что для получения капсул обычно используют различные полисахариды. Выберите наиболее подходящие материалы для инкапсуляции бифидобактерий (несколько вариантов): А) глюкоза Б) лактоза В) крахмал Г) пектин Ответ: В, Г
Задача № 2. (20 баллов) При проведении инкапсуляции важным показателем является эффективность инкапсуляции (ЭИ), которая определяется по формуле: где N – количество жизнеспособных клеток, высвобожденных из 1,0 г микрокапсул, M – общая масса собранных микрокапсул, N0 – количество свободных клеток перед микрокапсуляцией. Определите, какой из приведенных материалов (см. Таблицу 1) эффективнее использовать для получения капсул при инкапсуляции бифидобактерий Bifidobacterium Bifidum, если инокулированное количество бактерий составило 1×109 КОЕ/г. Ответ подтвердите расчетами. Ответ: хитозан
Задача № 3. (20 баллов) На эффективность инкапсуляции влияет не только выбранный материал капсул, но и дополнительная выдержка в растворе хлорида кальция для упрочнения структуры капсул. По данным таблицы 2 постройте график зависимости эффективности инкапсуляции от времени выдержки капсул. Определите, сколько нужно выдержать капсулы в растворе хлорида кальция для получения эффективности инкапсуляции 85%. Ответ укажите в виде диапазона в минутах, например, 8–9 мин. Ответ: 17–18 мин.
Задача № 4. (15 баллов) При моделировании процесса пищеварения в желудочно-кишечном тракте установлено, что потери капсул с пробиотиками от введенного количества составили 26%. Определите минимально необходимую для потребления массу капсул если известно, что в 20-ти граммах капсул окажется достаточное количество пробиотиков для оказания положительного эффекта на организм. Ответ: 27 г.
Задача № 5. (30 баллов) При хранении продукта некоторое количество капсул может разрушиться. Согласно техническому регламенту содержание бифидобактерий в обогащенном продукте должно составлять не менее 106 колониеобразующих единиц (микробных клеток) в 1 г продукции, чтобы оказывать пробиотический эффект. Определите, можно ли продукт с инкапсулированными бифидобактериями 17,4 мин или 17-18 мин отнести к обогащенному, если к концу срока хранения потери капсул составили 34%, а инкапсуляции подвергли 1·108 КОЕ/г живых бактерий. Эффективность инкапсуляции составила 94% при внесенном количестве капсул – 20% от массы продукта, которую можно принять за 100 г. Возможным ростом бактерий внутри капсул при хранении пренебречь. Ответ: продукт можно отнести к обогащенному.
Задача № 6. (10 баллов) Подытожим результаты работы и сведем их в общую схему. Рассмотрите внимательно отдельные этапы получения капсул в лабораторных условиях и применения их в составе продукта питания. Составьте схему в логической последовательности, указав в ответе верную последовательность нумерации картинок.
Задания и ответы для 11 класса
1. Выберите вариант с пробиотическими микроорганизмами, которые целесообразно инкапсулировать: А) Bifidobacterium bifidum и Listeria monocytogenes Б) Lactobacillus casei и Burkholderia mallei В) Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium bifidum Г) Proteus vulgaris и Lactobacillus acidophilus Ответ: В
3. Для определения эффективности инкапсуляции необходимо знать инокулированное количество бактерий. Для этой цели воспользуемся методом подсчета микроорганизмов в 1 мл суспензии бактериального препарата под микроскопом с использованием счетной камеры. Счетная камера Горяева представляет собой специальное предметное стекло с нанесенными на него поперечными прорезями (см. Рисунок 2). Средняя площадка разделена на две площадки с выгравированной сеткой с квадратами определенной площади. По обе стороны средней площадки в камере Горяева расположены две других на 0,1 мм выше средней. Плоскости этих площадок служат для притирания покровного стекла.
Подсчет клеток проводят под микроскопом, который настраивают таким образом, чтобы была видна нанесенная на камеру сетка и клетки микроорганизма, равномерно распределенные на ней. Считают число клеток в 5 горизонтальных и 15 диагональных больших квадратах, после чего определяют число клеток (x) в 1 мл исследуемой взвеси по формуле: a – число клеток в 20 квадратах; N = 225 – число больших квадратов в камере Горяева; k=1/v=1/0,0009=1111 – коэффициент, равный величине, обратной объему камеры Горяева (v =0,9 мм3=0,9·10-3 мл); b – разведение препарата микроорганизма. Рассчитайте среднее количество микроорганизмов, если при микроскопии 3-го разведения (1:103 ) бактериального препарата в камере Горяева выявлено 209 клеток, а при микроскопии 4-го разведения (1:104 ) – 27 клеток. Ответ: 2,99·109 КОЕ/г
4. Результаты исследований 5 капсул позволили получить данные, представленные в таблице 2. Определите количество капсул, из которых высвобождено 2·109 КОЕ/мл жизнеспособных клеток.
Смотрите олимпиаду школьников по биологии
Региональный этап 2026 олимпиада по биологии 9, 10, 11 класса задания и ответы