Caracteristicile generale ale microorganismelor utilizate în industria microbiologică.
Biotehnologia modernă se bazează pe realizările științei naturale, tehnologiei, tehnologiei, biochimiei, microbiologiei, biologiei moleculare, geneticii. Metodele biologice sunt utilizate în lupta împotriva poluării mediului și a dăunătorilor de plante și animale. Realizările biotehnologiei pot include, de asemenea, utilizarea enzimelor imobilizate, producerea vaccinurilor sintetice, utilizarea tehnologiei celulare în reproducere.
Hibridoamele și anticorpii monoclonali, care sunt utilizați ca agenți de diagnosticare și terapeutici, au fost utilizați pe scară largă.
Bacteriile, ciupercile, algele, licheniile, virușii, protozoarele din viața umană joacă un rol semnificativ. Din cele mai vechi timpuri, oamenii le-au folosit în procesele de panificație, de gătit vin și bere, în diferite industrii. În prezent, în legătură cu problemele de obținere a unor substanțe proteice valoroase, creșterea fertilității solului, purificarea mediului de la poluanți, obținerea biologiei și a altor scopuri și sarcini, gama de studiere și utilizare a microorganismelor sa extins considerabil. Microorganismele ajută oamenii să producă substanțe nutritive eficiente din proteine și gaz biologic. Acestea sunt utilizate în aplicarea metodelor biotehnice de purificare a aerului și a apelor reziduale, utilizând metode biologice de distrugere a dăunătorilor agricoli, la prepararea preparatelor medicinale și distrugerea deșeurilor.
Unele tipuri de bacterii sunt folosite pentru regenerarea metaboliților și medicamentelor valoroase, sunt folosite pentru a rezolva problemele legate de autoreglementarea biologică și biosinteza, purificarea rezervoarelor.
Microorganismele și, mai presus de toate, bacteriile reprezintă un obiect clasic pentru rezolvarea problemelor generale ale geneticii, biochimiei, biofizicii și biologiei spațiale. Bacteriile sunt utilizate pe scară largă în rezolvarea multor probleme de biotehnologie.
Reacțiile microbiologice datorită specificității lor ridicate sunt utilizate pe scară largă în procesele de transformare chimică a compușilor compușilor naturali biologic activi. Există aproximativ 20 de tipuri de reacții chimice, care sunt efectuate de microorganisme. Multe dintre ele (hidroliza, reducerea, oxidarea, sinteza etc.) sunt utilizate cu succes în chimia farmaceutică. La producerea acestor reacții, se folosesc diferite tipuri de bacterii, actinomycete, ciuperci asemănătoare drojdiei și alte microorganisme.
O industrie biotehnologică a fost creată pentru a produce antibiotice, enzime, interferon, acizi organici și alți metaboliți, care sunt produse de multe microorganisme.
Unii fungi din genurile Aspergillus și Fusarium (A.flavus, A.ustus, A.oryzae, F.sporotrichiella) Capacitatea de hidrolizarea glicozide cardiace și rhamnoside ksilozidy și glicozide care conțin ca glucoză finală de zahăr, galactoză sau arabinoza. Cu A.terreus, se obține acidul nicotinic.
În farmacie, transformările microbiologice sunt folosite pentru a obține substanțe mai active din punct de vedere fiziologic sau produse semifinite, sinteza cărora prin mijloace chimice se realizează cu mare dificultate sau chiar imposibilă.
Producătorii de substanțe biologic active sunt multe protozoare. În special, cele mai simple rumegătoare care trăiesc în rumen, produc o enzimă de celulază, care ajută la descompunerea celulozei (celulozei).
Cel mai simplu sunt producătorii nu numai enzimele, dar, de asemenea, histone, serotonina, lipopolizaharidă, lipopolipeptidoglyukanov, aminoacizi, metaboliți utilizați în industria alimentară și textilă medicina umană și veterinară,. Ele sunt unul dintre obiectele folosite în biotehnologie.
Clasificarea și caracteristicile utilizării producătorilor industriali
Produse. Sortimentul de produse obținute în procesele biotehnologice este extrem de larg. Prin varietate și volum de producție, produsele obținute în procesele bazate pe activitatea vitală a microorganismelor sunt pe primul loc. Aceste produse sunt împărțite în trei grupe principale: Grupul 1 - biomasă, care este produsul dorit (proteina monocelulare) sau utilizat ca agent biologic (biometanogenez, levigarea bacteriană a metalelor); Doilea grup - metaboliți primari - compuși moleculară scăzută necesare pentru creșterea microorganismelor ca blocuri de macromolecule, coenzime (aminoacizi, vitamine, acizi organici); Al treilea grup - metaboliți secundari (idiolity) - Această conexiune nu este necesară pentru creșterea microorganismelor și nu este asociată cu creșterea lor (anti-biotics, alcaloizi, hormoni, toxine și de creștere). Produse suplimentare microbiologice sinteză - un număr mare de diferiți compuși biologic activi, incluzând proteine și substanțe ale unui medicament, enzime și energie (biogaz, alcooli) și resurse minerale (metale), agenți pentru combaterea dăunătorilor (bioinsecticides) și biofertilizator (diapozitiv). În legătură cu dezvoltarea unor noi metode de biotehnologie (Enzyme Engineering, ingineria celulară și genetică), spectrul produselor țintă sunt completate în mod continuu. Printre acestea, un spațiu tot mai ocupat de diagnostic și tratament mijloacele (hibridome, anticorpi monoclonali, vaccinuri, seruri, hormoni, antibiotice modificate).
Metode de obținere a tulpinilor industriale.
Metodele de selecție a producătorilor moderni se bazează pe designul genetic in vivo și in vitro. Designul genetic in vivo: permite obținerea și izolarea mutanților, folosind diverse modalități de schimb de informații genetice între celulele microbiene vii.
Ingineria genetică in vitro: bazat pe introducerea ADN-ului a fragmentelor individuale într-o celulă vie pentru a obține o structuri genetice recombinate cu strategia proprietăți dorite de reproducere a microorganismelor este de a găsi forme naturale care au orice benefice pentru proprietățile umane (sinteza compușilor, rata de creștere ridicată , abilitatea de a asimila substraturi ieftine și accesibile etc.), precum și îmbunătățirea lor în continuare, crearea pe baza lor a tulpinilor industriale. Această sarcină este de obicei rezolvată prin modificarea reglementării activității metabolice a celulei. Tendințe moderne în selectarea producătorilor - konstrui-TION de tulpini industriale cu proprietăți dorite cu ajutorul a celor mai recente realizări ale ramurilor fundamentale ale biologiei în legătură cu metodele de creștere clasice.
Acumularea microorganismelor dorite apare datorită creării condițiilor de cultivare elective, favorabile pentru acest grup. Pentru aceasta, este necesar să se ia în considerare caracteristicile fiziologice și biochimice ale culturii izolate. Inhibarea selectivă a creșterii anumitor grupuri de microorganisme poate fi realizată prin introducerea de antibiotice în mediu.
De exemplu, pentru a prepara o cultură de stocare a microorganismelor de fixare a azotului, trebuie pregătit un mediu fără forme de azot legat. Pentru a încetini dezvoltarea bacteriilor gram-pozitive, se poate adăuga penicilina. Achiziționarea culturilor de depozitare reprezintă etapa principală a procesului care permite producerea de culturi pure. De asemenea, face posibilă evaluarea diferitelor influențe asupra mediului asupra unei populații microbiene mixte, datorită cărora pot apărea microorganisme capabile să interacționeze cu substraturi specifice sau să crească bine în condiții neobișnuite.
Izolarea culturii pure a acestui microorganism va avea succes dacă este prezentă într-o populație mixtă într-o concentrație suficient de mare. In general, cultura de economisire preparate în sisteme max închis, t. E. Microorganisme crescute în condiții convenționale periodice (o sută de staționare) pe un vas Petri, un tub de balon sau de testare, în cazul în care în mediul de cultură concentrația de nutrienți și produse metabolice este în continuă schimbare în timpul creșterea celulelor. Pentru semi-cheniya culturi de îmbogățire sunt utilizate și sistem chemostat deschis pentru monitorizarea concentrației de nutrienți, limitarea creșterii celulare, care la rândul său poate izbi selectivitate de influență asupra ratei de creștere a diferitelor organisme într-o cultură mixtă, prin care începe unele microorganisme să prevaleze cantitativ. Pentru a izola microorganismele sub formă de culturi pure, sunt cunoscute relativ puține metode. Cel mai frecvent utilizat metoda izolirova-TION de celule unice pe mediu solid, în timp ce aplicarea metodei de striații sau distribuire cești mici cantități de cultură lichide (limitarea metodei de diluție).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: