промышленная биотехнология. Коллоквиум 3 ПБ. Коллоквиум Использование микроорганизмов в биотехнологии
 Скачать 456.62 Kb.
|
Микробиологическое получение ферментов. Использование ферментов в биотехнологии.М/о способны синтезировать ферменты. М/о имеют преимущества – неприхотливы к составу питательной среды, легко переключаются с синтеза одного фермента на другой, имеют короткий цикл роста (16-100 ч). Для промышленного получения ферментных препаратов используют как природные штаммы м/о, выделенные из естественных объектов, так и мутантные штаммы. Промышленное производство и применение ферментов основано на двух важных факторах: Ферменты образуются в живых клетках Ферменты могут проявлять свое действие в среде независимо от живых клеток Требования к продуценту: Желательно образование внеклеточных ферментов, их легче выделить Высокий выход фермента за короткое время Очистка фермента от культуральной жидкости должна быть легкой Штаммы не должны продуцировать антибиотики, токсичные вещества и не должны быть родственниками штаммов, образующих токсины Технологический процесс можно разбить на три стадии: Получение посевного материала Получение производственной культуры методами поверхностного или глубинного культивирования Выделение из готовой производственной культуры технических или очищенных ферментных препаратов Поверхностный метод состоит в культивировании м/о на поверхности увлажненных стерилизованных отрубей, размещенных в кюветах (инкубацию ведут в специальном термостатируемом цехе при постоянном контроле в нем температуры, влажности и подачи воздуха) Глубинный способ более экономичен, для его реализации применяются ферментеры из нержавеющей стали, снабженные устройствами для перемешивания и подачи в жидкую питательную среду стерильного воздуха. Ферменты играют большое практическое значение, т.к. многие отрасли промышленности – хлебопечение, виноделие, пивоварение, безлактозное молоко, получение спиртов, органических кислот, аминокислот, витаминов и антибиотиков – основаны на использовании разных ферментативных процессов. Многообразно применение ферментов в медицине: Для растворения тромбов, лечения наследственных заболеваний Очистка очагов гнойно-некротических процессов, лечение ожогов Лечение рака Продуценты ферментов – бактерии, грибы, дрожжи и актиномицеты  Актиномицеты являются продуцентами ферментов, нашедших применение в медицине и народном хозяйстве. Получение компонентов микробных клеток.Продуценты липидов. Продуценты полисахаридов. Использование их в биотехнологии. Липиды – это клеточные клеточные компоненты м/о, бывают запасными, входят в состав клеточных мембран. Липиды микроорганизмов после обработки пригодны для использования в различных отраслях промышленности. Сырьем для выращивания м/о таких могут быть такие же среды, что и для выращивания кормовой биомассы, и в процессе культивирования получают 3 класса липидов: простые липиды (нейтральные жиры) – основная масса – триглицериды, воска. Их наибольшее количество синтезируется дрожжами и мицеллиальными грибами. сложные липиды (фосфолипиды – входят в состав клеточных мембран, гликолипиды) - их продуцентами служат бактерии их производные (жирные кислоты, жирорастворимые витамины - мыловарение) Процесс образования липидов у большинства дрожжей состоит из двух стадий: Быстрое образование белка в условиях усиленного снабжение культуры азотом и сопровождается медленным накоплением липидов Вторая – прекращение роста дрожжей и усиленным накоплением липидов Типичными липидообразователями служат дрожжи (кандида тропикалис, криптококус териколус – синтезируют до 60% липидов от сухой массы), сине-зеленые водоросли, микроскопические грибы (аспергиллиус терреус) Для выделения липидов используют те же источники сырья, что и для получения кормового белка. На сдвиг биосинтеза в сторону образования липидов или белка влияет отношение углерода и азота в среде: повышение концентрации азота вызывает снижение липидообразования, а недостаток азота вызывает ведет к понижению выхода белка. Кроме углерода и азота еще входит в состав липидов фосфор, поэтому накопление липидов в среде возможно только при наличии в среде фосфора (при недостатке фосфора источники углерода используются не полностью, а при избытке накапливаются не-липидные продукты) На синтез общих липидов значительно влияет наличие пантотеновой кислоты (т.е. при ее отсутствии синтез липидов замедляется). По способности накопления жиров выделяют:  Типы взаимодействия липидов с другими веществами: Стадия глубокого разрушения клеточной структуры Выделение методом экстракции в неполярном растворителе (при этом получают микробный жир – биожир – и обезжиренный белковый препарат) Липидный экстракт не должен быть загрязнен не-липидными веществами (сахарами, АК), эффективность экстракции зависит от химической природы липидных компонентов и от вида комплекса, образованных ими с другими веществами.  |