промышленная биотехнология. Коллоквиум 3 ПБ. Коллоквиум Использование микроорганизмов в биотехнологии
 Скачать 456.62 Kb.
|
Производство лекарственных препаратов и БАДНа основе пивных дрожжей выпускаются различные препараты, которые содержат витамины группы В (В1, В2, В3, В6), Е, РР, минералы и аминокислоты Аскорбиновая кислота в мировом промышленном производстве витаминной продукции занимает наибольшую долю (около 40 тыс. тонн в год). Это многостадийный процесс, в котором только одна стадия представлена тарнсформацией д-сорбита в л-сорбозу при участии ацетатных бактерий. Для получения сорбозы используют грибную ферментацию, когда культуру продуцента Глюконобактер оксиданс выращивают в ферментерах с мешалкой и барбортером для усиления аэрации и массообмена в течение 20-40 ч с результатом по выходу сорбозы до 98% исходного сорбита в среде. По окончании ферментации сорбозу выделяют из культуральной жидкости. Биологическая стадия процесса катализируется мембраносвязаннойполиол-дегидрогеназой. Например, это возможность получения л-сорбозы из сорбита с помощью иммобилизированных клеток в полиакриламидном геле. Основными продуктивными м/о являются Ервиниа пунстата, при ее использовании выход целевого продукта составляет около 90% количества глюкозы. Данная технология имеет недостатки: При совместном культивировании продуцентов происходит ингибирование синтеза 2-КГК, поэтому культуральную жидкость после выращивания 2-ДКДГК стерилизуют, применяя ПАВ для сокращения потерь Получение гиббереллинов.Получение гиббереллинов Гиббереллины (факторы роста растений) – это физиологически активные соединения, стимуляторы роста растений. Синтезируются как м/о (микромицеты), так и высшими растениями. В настоящее время известно до 30 гиббереллинов. Эти соединения очень сложного химического строения. (Вызывают активный рост растения и листьев) Микробиологические основы получения аминокислот.Аминокислоты АК -важнейшие органические соединения, содержащие азот. Поэтому обмен веществ живого организма невозможен без аминокислот. Животные белки богаты Ак, они полноценны. Низкая питательная ценность белков растительного происхождения объясняется отсутствием или недостатком в них важных незаменимых АК. Методы получения АК: Гидролиз природных белоксодержащих субстратов Химический метод (органический синтез) Химико-микробиологический Микробиологический (получение Л-аминокислот) При гидролизе белоксодержащее сырье (отходы пищевой и молочной промышленности) нагревают с растворами кислот л=или щелочей при температуре 100-105 град в течение 20-48 ч. Чаще всего используют 20% раствор соляной кислоты для глубокого гидролиза белка. Для ускорения реакции гидролиза белков используют иммобилизированные ферменты. Химический синтез АК является невыгодным, т.к. в результате его происходит образование рацематов. Выделение природных Л-форм является весьма трудоёмким и дорогостоящим процессом. Среди возможных продуцентов глутаминовой кислоты отмечены организмы, из которых 30% дрожжи, 30% стрептомицеты, 20% бактерии и 10% микроскопические грибы. Продуцентыаминокислот – м/о родов бациллус, микробактериум, эшерихиа Получение АК: Если АК предусмотрена в качестве добавки к кормам, то биотехнологический процесс кормового продукта включает стадии: Ферментация Стабилизация АК-ты в культуральной жидкости перед упариванием Вакуум-упаривание Стандартизация упаренного раствора при добавлении наполнителя Высушивание и упаковка готового продукта Если АК-та используется в качестве лекарственного препарата, в этом случае получают изолированные чистые кристаллы, которые высушивают под вакуумом и упаковывают Получение алкалоидов.Алкалоиды – это органические вещества, обладающие выраженным физиологическим действием на организм. (группа азотосодержащих веществ, основного характера, выраженным действием на организм человека, они выделены из растений) Алкалоиды вообще – это очень большая группа азотсодержащих веществ сложной структуры основного характера, обладают выраженным стимулирующим или подавляющим действием на организм человека Большинство алкалоидов получают из высших растений С помощью м/о получают алкалоиды спорыньи (одна их форма гриба Плавицепс) – эргоалколоиды Спорынья распространена на ряде злаков, вызывая их заболевание, рожки спорыньи можно увидеть на каждом поле при созревании злаков. Рожки собирают вручную, обрабатывают химическим путём. Такой способ получения эргоалкалоидов трудоёмок и не всегда может удовлетворять потребность медицины. Некоторые культуры грибов при выращивании на искусственных питательных средах могут синтезировать эргоалкалоиды (заражение грибом Клавицес-пурпуреа -спорынья – продуцент) Развитие гриба происходит в 3 стадии: Коннидиальная (образуются сначала коннидии) Образование склероция (тут происходит биосинтез алкалоидов) Прорастание склероция Известно более 50 видов данного гриба Клавицепс, они получили видовые названия тех трав, на которых они прорастали. Большинство эргоалкалоидов образуется именно при паразитическом образе жизни на растениях и лишь некоторые из видов ведут сапрофитный образ жизни. Кроме Клавицепс, есть еще грибы рода Аспергиллус и Пеницилиум, которые тоже могут продуцировать алкалоиды. При выращивании грибов Клавицепс используются глубинное и поверхностное культивирование (при глубинном культивировании алкалоиды образуются только при высоком осмотическом давлении, сама культура может образовывать и не образовывать конидии) Гриб образует два типа клеток: конидии и хламидоспоры (конидии имеют по одному ядру, зернистую цитоплазму, большие вакуоли в клетках; хламидоспоры имеют гомогенную цитоплазму без вакуолей) Налажено производство Метилэргометрина (алкалоид спорыньи), он применяется в акушерстве; и Эргометрин (алкалоид спорыньи, применяют в медицине) |