Биотехнологиялық процестің аспектілері

Әдетте, қосалқы заттар алады каллус ұлпасының өсірілген қатты (агаразованной) немесе сұйық (суспензиялы культура) қоректік ортада.
Өндіру үшін биологиялық белсенді заттардың (ББЗ) пайдаланады каллусную мата алатын твердофазной ферментацией және терең суспензионным өсірумен. Каллусная мәдениет — бұл неорганизованная профилирующая мата тұратын дедифференцированных жасушалар. Каллусная клетка өзінің даму циклі және қайталайды дамыту кез келген жасушалар қоса алғанда, бөліну, созылу және дифференцировку, содан кейін басталады және қартаю отмирание жасушалар. Үшін болған жоқ болса, қартаю, бастапқы каллус 4-6 аптадан ауыстырады арналған жаңа қоректік ортаға.
Бұл операция деп атайды пассированием. Тұрақты тұтынған кезде пассировании қабілеті бөлінуіне мүмкін сақталатын ішінде ондаған жыл.
Пайдалану мәдениет протопластов.
Болмауы клеткалық қабырғасының у протопластов негіздейді атындағы қасиеттері ерекшеленетін, бүтін жасушалар. Арқасында бұл протопласты қабілетті жұту макромолекулы және органеллы, оларды пайдаланады ретінде реципиент кезінде трансформация, сондай-ақ эксперименттер бойынша: жасушалық селекция және мутагенезу. Оқшауланған протопласты көзі қызметін атқарады бөлу үшін зақымдалмаған және функционалды белсенді субклеточных және цитоплазматических құрылымдар мен органелл (хлоропластов, ядролардың, хромосомалардың).
Қабілеті протопластов сливаться бір-бірімен тауып, қолдану үшін соматикалық будандарының.
Оқшауланған органдар өсімдіктер үшін қолданады ББЗ синтезі.
2. Ферменттер генетикалық инженерияда қолданылатын (рестриктазы, лигазы) және олардың механизмі
Рестриктазы — бұл ферменттер, олардың көмегімен алады фрагменттері ДНК.
Лигазы — ферменттер, біріктіруші фрагменттері ДНК.
Расщепление ДНҚ-ның ерекше учаскелерінде нуклеотидных тізбектер жүзеге асырылады ерекше ферменттермен — рестрикцирующими нуклеазами қабілетті жойып чужеродную ДНК. Барлық ферменттер топқа бөлуге болады келесі топтар:
) алу үшін пайдаланылатын ДНҚ фрагменттерін;
) синтезирующие фрагменттері ДНК-ға матрицасы РНҚ;
) қосатын фрагменттері ДНК;
) жүзеге асыруға мүмкіндік беретін құрылымын өзгерту ұштарын ДНҚ фрагменттерін;
) қолданылатын дайындау үшін гибридизационных сынамаларды.
Әрбір фермент, қабілетті жойып чужеродную ДНК, опознает онда реті 4…6 нуклеотидтер. Қазіргі уақытта шығарылады 100-ден астам түрлі рестриктаз. Әрбір фермент опознает түрлі нуклеотидтердің реттілігі және специфично разрывает. Ажырау кезіндегі құрылады сериясы фрагменттерін, деп рестрикционной (рестрикта), доғал не липкими ұштары. Көбінесе үзіледі двунитевая ДНК.
1 — сурет Учаскелері тану ДНК үш рестриктазами бірі Haemophilus parainfluenzae (HpaI); Escherichia coli (EcoRI) және Haemophilus influenzae (HindIII)
Көптеген рестриктазы енгізеді ажыраулар екі тізбектің ДНҚ аспауға тиіс бірнеше нуклеотидтер және білімі бар ұштарында қысқа фрагменттерін одноцепочечных учаскелері. Олар қабілетті құруға комплементарные жұп негіздердің кез келген басқа одноцепочечным учаскесін көмегімен алынған, сол фрагменті (жабысқақ ұштары). Жабысқақ ұштары мүмкіндік береді екі жүректі қосу оңай, кез келген фрагменті ДНҚ-бір бүтін. Алынған ДНК фрагменті болады встроить » тазартылған ДНК плазмидтер немесе бактериялық вирус.
Салыстыру мөлшерін ДНҚ фрагменттерін өңдеуден кейін тиісті учаскесінің геномның жиынтығы рестриктаз құруға мүмкіндік береді рестрикционную картасын көрсететін орналасуы белгілі бір реттілікпен, нуклеотидтер аталған учаскедегі. Салыстырумен осындай карталарды бағалауға болады гомологии дәрежесі арасындағы жекелеген генами анықтау, олардың нуклеотидной реттілігі. Рестрикционные карталар үшін маңызды клондау, ДНҚ шешім эволюциялық және филогенетических.
Ең маңызды кезеңдерінің бірін құрастыру молекулалар ДНҚ — лигирование (немесе тігу) гендердің көмегімен фрагменті ДНК лигазы. Тігу ДНҚ фрагменттерін қамтитын қажетті гендер жүзеге асырады екі негізгі әдістері:
а) «жабысқақ» ұштары;
б) көмегімен жасанды құрылысы аяқталған «жабысқақ» ұштарының (ферментативным арқылы). «Жабысқақ» ұштары — взаимнокомплементарные учаскелері, ұзындығы 4…6 жұп нуклеотидтер.
Кейін рекомбинантная ДНК сшита, оны енгізеді тірі жасушалар.
3. Бір әдістің мәні ферменттерді иммобилизациялау жолымен құрылымына қосу гель. Гелеобразующие заттар органикалық және бейорганикалық табиғат мысалдары және оларды биотехнологияда пайдалану
Үшін ферменттерді иммобилизациялау суықтық бар екі негізгі тәсілі. Кезінде, олардың бірінде фермент салынған су ерітіндісі мономера, содан кейін жүргізеді полимеризацию нәтижесінде құрылады полимерлі гель енгізілген, оған молекулалар ферментінің. «Реакционную қоспасы жиі қосады, сондай-ақ, бифункциональные (құрамында молекуласындағы екі қос байланыс) сшивающие агенттер мән береді образующемуся полимеру құрылымын үш өлшемді тор.
Басқа жағдайда фермент енгізеді ерітіндісі дайын полимер, содан кейін қандай да бір түрде ауыстырады гелеобразное жай-күйі.
Тәсілі ферменттерді иммобилизациялау қосу арқылы полимерлі гель жасауға мүмкіндік береді препараттар кез келген геометриялық конфигурациясын қамтамасыз ете отырып, біркелкі бөлу биокатализатора көлемінде тасымалдағыш. Әдіс әмбебап, үйлесімді иммобилизациялау үшін іс жүзінде кез келген ферменттер, полиферментных жүйелер, жасушалық фрагменттерін және жасушалар. Фермент енгізілген гель, тұрақты, сенімді қорғалған инактивация салдарынан бактериялық зақымдану, өйткені ірі жасушалары бактериялар алмайды енуге мелкопористую дейінгі полимерлік матрицасын. Сонымен қатар, бұл матрица құра алады елеулі кедергілер үшін диффузия субстрат — ферменту төмендетіп каталитическую тиімділігі иммобилизованного препарат, сондықтан жоғары молекулалық субстраттар бұл әдіс иммобилизациялау жарамайды мүлдем.
Бірінші нұсқаны пайдаланады гельдер полиакриламида, поливинилового спирт, поливинилпирролидон, силикагель, екінші — гельдер крахмал, агар-агар, каррагинана, агарозы, кальций фосфаты.
Иммобилизация ферменттер гелях біркелкі бөлінуін қамтамасыз етеді энзима көлемінде тасымалдағыш. Көпшілігі гелді матрицаларды ие, жоғары механикалық, химиялық, жылулық және биологиялық тұрақтылығымен және мүмкіндігін қамтамасыз етеді бірнеше рет пайдалану ферментінің енгізілген, оның құрылымы. Алайда, әдіс непригоден үшін ферменттерді иммобилизациялау, қолданыстағы водонерастворимые субстраты.
4. Биотехнологиялық процесс ретінде қорытынды кезеңі мақсатты өнімдер өндірісінің, оның ішінде дәрілік заттардың (мысалдар)
Негізгі мақсаты-биотехнология — өнеркәсіптік пайдалану, биологиялық үрдістерді және агенттерді негізінде алу тиімділігі жоғары нысандарын микроорганизмдердің дақылдары клеткалар мен ұлпалардың өсімдіктер мен жануарлардың өзіне тән қасиеттері бар. Биотехнология пайда болды тоғысында биологиялық, химиялық және техникалық ғылымдар.
Биотехнологиялық процесс — бірқатар кіреді этанов: нысанды дайындау, оны өсіру, бөлу, тазалау, түрлендіруге және пайдалану өнімдер.
Соңында, жаңа биотехнологиялық процесс арқылы алады үш негізгі топтары:
. Биопрепараттар бар тауарлық өнімінде негізгі компонент ретінде тіршілікке қабілетті микроорганизмдер. Бұл топқа жатады өсімдіктерді қорғау құралдары, бактериялық тыңайтқыштар, ұйытқылар үшін азықты сүрлеу үшін, биодеграданты, басқа да белсенді құралдар биотрансформации.
. Биопрепараттар құрамына белсенділігі жойылған жасушалардың биомассасы және оның өнімдерін өңдеу. Бұл азықтық ашытқы, грибной мицелий және т. б.
. Биопрепараттар негізінде тазартылған өнімдерді микроорганизмдердің метаболизм. Оларға витаминдер, аминқышқылдары, ферменттер, антибиотиктер, биолипиды, полисахаридтер, азық-түлік өнімдерін кешенді өңдеу микробтық масса және метаболиттер.
Байланысты қабылданған алдыңғы сатысында шешім тауарлық нысанын білдіреді немесе күрделі қоспасы қамтитын біраз мөлшері негізгі заттың, не высокоочищенный препарат жауап беретін бірқатар арнайы талаптар.
Өнім шығарылуы мүмкін сұйық (мысалы, сұйық концентрат лизин) немесе құрғақ күйінде (ақуызды-дәруменді концентрат, энтомопатогенные препараттарға, жемдік концентрат лизин). Сатысы өлшеп қаралған кешенді препараттар жасалады үй-жайда, оларды ыдысқа (қапқа, барабандар және т. б.), мөлшері мен түрі айқындалады қажеттіліктеріне сәйкес тапсырыс беруші мен қасиеттері бар өнім (оның слеживаемостью, су сіңіргіштігі, төзімділікпен қарай загниванию және т. б.). Басқа да талаптар қойылады, медициналық препараттар және биохимиялық реактивам.

Жасушалық ферментер (биореактор) білдіреді резервуар отырып, араластырғышпен, жасалынған ірімшік үшін торшалардың жануарлар. Ол қол жетімді пилоттық және өндірістік масштабта (жалпы көлемі 2000-ға дейін л). Азайту үшін стресс кезінде жараланған араластыру жүзеге асырылады лопастной араластырғышпен теңіз типті.
Өсіру мүмкін стационарлық, стационарлық с подпиткой, сондай-ақ үздіксіз болуының арқасында тензодатчиктер. Реактор үшін пайдаланылады өсіру жүзгін жасушалар немесе жасушалар иммобилизденген арналған микроносителях. Ұстау үшін биомасса үздіксіз культивировании пайдалануға болады роторлы немесе спираль сүзгілер (төменде қараңыз).
Жапсарлас құрылысы сынама алу қамтамасыз етеді стерильді іріктеу контагиозды жасушаларының (мысалы, вирустар).
6. Бөліп алу әдістері мақсатты өнімдер, накапливающихся жасушаларының ішінде продуцента
Бұл аяқталу сатысы биотехнологиялық процесс. Өнім мүмкін жинақталу торда немесе бөлінуі » культуральную сұйықтық. Ең қиын бөлу өнімнің накапливающегося жасушаларында. Бұл үшін жасушаның қажет бөліп жылғы культуральной сұйықтықты жойып, содан кейін мақсатты өнімді тазарту массасының компоненттерін қираған жасушалар.
Бірінші кезеңі жолында тазалау мақсатты өнім болып табылады, бөлімшесі биомасса жылғы культуральной — сұйықтық бөлу.
Түрлері бөлу:
. Флотация. Егер жасушалар продуцента » биореакторе төмен смачиваемости жиналады да, жер үсті қабатында сұйықтық болса, онда сұйықтық алдын ала вспенивают, туғаннан кейін оның жоғарғы қабаты жасушалары. Флотаторы түрлі құрылымдағы сцеживают, алғыс хаттармен немесе соскребают көбік тұратын көпіршіктері газ прилипшими оларға жасушалары. Флотация кеңінен ретінде пайдаланылады бірінші кезең бөлімшесінің ашытқы массасын тұндыру үшін культуральной сұйықтық.
. Сүзу — ұстау биомасса арналған кеуекті фильтрующей перегородке. Қолданады сүзгілер бір рет немесе бірнеше рет пайдалану: барабанды, дискілі, таспалы, табақтық, карусельді, вакуум-сүзгілер, сүзгі-престер, әр түрлі конструкциялар, мембраналық сүзгілер. Диаметр пор мүмкін өлшемдері жасушалар. Кейде биомассу сдувают бетінен сүзгіні сығылған ауамен немесе срезают арнайы пышақпен.
. Центрифугалау — тұндыру өлшенген сұйықтықтың бөлшектердің қолдану арқылы тепкіш күштер. Талап ететін аса қымбат құрал-жабдықтарды қарағанда, сүзу. Сондықтан ол өзін ақтайды, егер: а) суспензия сүзіледі баяу; б) міндет барынша босату культуральной сұйықтық ұсталатын бөлшектер; в) бір жолға қою керек үздіксіз процесі сепарация жағдайларда сүзгілер есептелген тек мерзімдік қолданысқа енгізіледі.
Центрифугалау және сүзу кейде жүзеге асырылады комбинациясы, сүзгіш центрифугаларда. Перспективалы тұндыру үшін биомасса центрифугалар-сеператоры, биомасса оседает қабырғаларында вращаемого цилиндр немесе тарелка сықылды арнайы тарельчатой кірістіру.
Екінші кезеңі кезінде өнімнің накапливающегося жасушаларында болып табылады бұзылуы жасуша, ол жүргізеді, физикалық, химиялық және химия-ферментативным әдістері.
Жеке бұзылуы жүргізеді ультрадыбыспен көмегімен айналмалы қалақшаларының немесе эхолот, встряхиванием шыны бусами, продавливанием жоғары қысыммен арқылы тар саңылау, раздавливанием мұздатылған массасын, растиранием да ішекке, осмотическим шокпен, қатыру арқылы — ериді, қысуды, кейіннен күрт төмендеуіне қысым. Осы тәсілдеріне ыдырағаннан жасушаларының тән белгілі бір неизбирательность: өңдеу тигізуі мүмкін сапасы алынатын өнім. Физикалық әдістері мүмкіндік береді мақсатты түрде бөлуге қандай да бір фракцияны внутриклеточного мазмұн.
Химиялық және химия-ферментативное бұзылуы жасуша сайлау емес, әрқашан жарамды. Оның жүргізеді өңдеумен жасушаларының толуолом немесе бутанолом кезінде өнеркәсіптік алу ашытқы автолизата және бірқатар ферменттер. Тиімді жасушалардың лизис тудырады антибиотиктер полимиксиндер, тироцидины. новобиоцин, нистатин және басқа да кейбір беттік-белсенді заттар, сондай-ақ глицин.
Қираған, жасуша қабырғасының туғаннан әдістерімен бөлу. Көптеген биотехнологиялық процестер жасуша қабырғасының отбрасывают балласт ретінде, бірақ мүмкін және өнеркәсіптік алу компоненттері клеткалық қабырғаларының ретінде мақсатты өнім.
Үшінші кезең — бөлу, мақсатты өнімнің культуральной сұйықтық немесе гомогената қираған қышқылдар арқылы жүргізіледі, оны тұндыру, экстракция немесе адсорбция.
7. Биотехнология амин қышқылдары (глютамин қышқылы, лизин, треонин және т. б.). Артықшылықтары микробиологиялық синтез алдындағы басқа да тәсілдермен алу
Амин жыл сайын табады көбірек қолдану ретінде жем-шөп және тағамдық қоспалар мен дәмдеуіштер, шикізат фармацевтикалық және парфюмерлік өнеркәсіп.
Алу амин қышқылдарының болуы мүмкін бірнеше жолмен: химиялық синтезбен, гидролизом табиғи белоктық шикізат және биотехнологиялық процестер. Химиялық синтез береді рацемат — өнім, құрамында L-және D-нысаны амин қышқылдары. Қоспағанда глицина, оптикалық белсенді, изомерлер, метионин, усвояемого организмдермен екі формалары, D-изомерлері уыттылыққа ие. Алу оптикалық белсенді L-изомерлер амин қышқылдарының бірі гидролизатов табиғи материалдар, өсімдік және жануарлар текті байланысты көп сатылы және қымбат тазарту. Биотехнологиялық алу амин қамтиды тікелей микробную ферментацию, сондай-ақ микробиологиялық немесе ферментативный синтезі бірі предшественников.
Микробиологиялық алу әдісі амин қышқылдарының, ең кең таралған қазіргі уақытта, негізделген қабілеті микроорганизмдер синтездеу барлық L-амин қышқылдары, ал белгілі бір жағдайларда оларды қамтамасыз етуі сверхсинтез.
Сур. 3. Алу схемасы микробтық биопрепараттарды
Биосинтезі амин қышқылдары микробтық жасушада өтетін түрінде деп аталатын бос амин қышқылдары немесе «пул» амин, оның процестерінде конструктивті метаболизм синтезделінеді жасушалық макромолекулы. Синтездеу үшін барлық белоктар қажет 20 амин қышқылдары. Синтезінің жолдары көптеген амин қышқылдары бір-бірімен байланысты. Бұл бір амин қышқылы болып табылады ізашарлары үшін биосинтез басқа да. Пируват — ізашары аланина, валина, лейцина; 3-фосфоглицерат — әкімдігінің баспасөз қызметі хабарлады, глицина, цистеин; щавелево-сірке қышқылы — аспартат, аспарагина, метионин, лизин, треонина, изолейцина; α-кетоглутаровая қышқылы — глутамат, глутамина, аргинин, пролина; фосфоэнолпируват+эритрозо-4-фосфат — фенилаланин, тирозин, триптофан; 5-фосфорибозил-1-пирофосфат + АТФ — гистидина. Синтездеу әрбір амин қышқылдары микробтық жасушада жүзеге асырылуда қатаң түрде белгілі бір мөлшерде қамтамасыз ететін білім келесі амин қышқылдары, және ол қатаң генетикалық бақылауда болады. Бақылау қағидаты бойынша жүзеге асырылады кері байланыс деңгейінде гендер жауапты синтезі тиісті ферменттер (репрессия), деңгейінде өздерінің ферменттер, салдарынан артық түзілетін амин қышқылдары, өзгерте алады, өз белсенділігі (ретроингибирование). Осы бақылау тетігі болдырмайды артық өндіру амин қышқылдары, сондай-ақ кедергі оларды бөлу арқылы жасуша қоршаған ортаға. Қол жеткізу үшін сверхсинтеза жекелеген амин қышқылдарының, айналып өтуге немесе оны өзгертуге осы бақылау тетігі олардың синтезі. Бірінші жолдың пайдаланылуы мүмкін табиғи «жабайы» штаммдарының; өте маңызды бұл ретте, ферментациялау жағдайлары, өйткені қол жеткізу тепе-теңсіздік жүйесінде синтез аминқышқылдары болады өзгерту арқылы бірқатар негізгі орта факторларының (концентрациясы негізгі субстрат, рН, қатынасы макро — және микроэлементтердің ортада және т. б.). Өзгерту бақылау тетігін синтездеу амин қышқылдарының жүзеге асырылады генетикалық әдістермен. Бұл ретте алады мутантные организмдер: ауксотрофные және реттеуші мутанты.
Арасында продуцент амин қышқылдары — әр түрлі микроорганизмдер өкілдері, босану Corynebacterium, Brevibacterium, Bacillus, Aerobacter, Microbacterium, Eschirichia. Өнеркәсіпте пайдаланылатын микроорганизмдер бөлуге болады бірнеше сынып: жабайы штаммдары, ауксотрофные мутанты, реттеуші мутанты және ауксотрофные реттеуші мутанты. Өндірістік штаммдар, әдетте, жауапты бірнеше мутациялар қозғайтын реттеу механизмдері мақсатты амин қышқылдары және оның предшественников.
Алу үшін мұндай амин қышқылдары, L-глутамат, L-валина (L-аланина, L-глутамина және L-пролина қолданылуы мүмкін табиғи штамдары және күшейту, олардың өнім амин қышқылдары шарттарына ферменттеу. Мысалы, жоғары, 30 г/л, шығу глутамат мүмкін толық немесе ішінара подавлении белсенділігін a-кетоглутаратдегидрогеназы, қоспалар сәрсенбі күні ПБЗ және антибиотиктер (пенициллин, цефалоспорина) ұлғайту үшін жасуша мембранасының өткізгіштігін үшін глутамат. Синтездеу L-глутамат болады переключить на білімі L-глутамина немесе L-пролина өзгерте отырып, ферментациялау жағдайлары. Концентрациясы иондары аммоний және биотин ортасында ынталандырылады білім L-пролина; слабокислая сәрсенбі және мырыш иондары при избытке аммоний синтезін күшейтеді L-глутамина.

Соңғы жылдары алу үшін жаңа тиімді штаммдар-продуценттер амин қышқылдарының қолдана бастады жаңа биотехнология әдістері. Генетикалық инженерияның əдістері мүмкіндік береді арттыруға саны гендердің биосинтез жолымен клондаудың арналған плазмидах. Бұл әкеледі санын арттыру ферменттер жауапты синтезі амин қышқылдары, демек, арттырады шығу мақсатты өнім. Клондау, гендердің жүйесінің синтезі амин қышқылдары клеткаларға микроорганизмдердің өзге салыстырғанда донорлық ағза түрімен тамақтану кеңейтуге мүмкіндік береді шикізат базасын және мыналармен алмастырылады қымбат сахаросодержащие субстраты анағұрлым арзан.
8. Биологиялық рөлі ретінде антибиотиктерді екіншілік метаболиттер. Себебі соңғы жинақтау антибиотиктерді ферментационной ортаға жинақтаумен салыстырғанда биомасса
Антибиотиктер (антибиотические заттар) — бұл алмасу өнімдері микроорганизмдер, сайлау подавляющие өсуі мен дамуы бактериялар, микроскопиялық саңырауқұлақтар, ісік жасушалары. Білім антибиотиктер — бірі нысандарын көріністері антагонизма.
Антибиотиктер — бұл екіншілік алмасу өнімдері микроорганизмдер (идиолиты). Ерекшелігі даму продуцент антибиотикалық заттар болып табылады айқын анықталған двухфазность: в первой фазе развития микроорганизмдердің жинақталуы жүреді биомасса, екінші — синтез антибиотик. Бұл өте маңызды жағдай ферменттеу, барабар осы екі фазалы ескере отырып, ингибирующего қолданылу антибиотик ретінде өнімді айырбастау продуцент.
Ферментация процесі жүзеге асырылады қатаң стерильді, глубинной, аэробты және мерзімдік мәдениет және сипатта айқын фазалы сипаты (слайд). Бірінші фаза теңгерімді өсуін (тропофаза) сипатталады жылдам жиналуына биомасса продуцента фонында жоққа көміртекті субстрат, сондай-ақ азот, фосфат және т. б. бұл Жағдайда байқалуы мүмкін біраз өзгерту рН шамасын; синтез антибиотик жоқ. Екінші фазада (идиофаза) биомассаның өсімі тоқтатылады, бұл орын алуы мүмкін концентрациясының төмендеуі жасушаларының мәдениетіне нәтижесінде қаза тапқан және лизиса бөліктері, таралымдары. Бұл ретте сәрсенбі обогащается өнімдерімен алмасу және азық-автолиза қаза тапқан жасушаларының басталады белсенді процесс синтездеу, антибиотиктер. Ерекше маңызды осы кезеңде айналады, дұрыс ұйымдастырылған режим пеногашения. Сонымен қатар, пеногасителями химиялық табиғаты, қосымша қолданады механикалық пеногашение пайдалана отырып, арнайы құрылғылар. Көп жағдайларда антибиотиктер бөлінеді культуральную ортаға, дегенмен мүмкін және сақтау, олардың жасушаларының ішінде. Оқшаулау антибиотик, сондай-ақ қолданылу саласы соңғы анықтайды ерекшелігін қабылдау постферментационной сатысында. Егер антибиотик орналасқан торларда, бірінші кезеңде өңдеу биомассу бөледі келген культуральной сұйықтық (сүзу немесе центрифугалау); бұдан кейін қираған жасушалар антибиотик экстрагируют және ауыстырады растворимую фазаға.
Содан кейін осы ерітінді, сондай-ақ культуральные ортаның (егер антибиотик процесінде идиофазы бөлінеді жасуша сәрсенбі) жатады әр түрлі әдістері экстракция, бөлу, тазалау және шоғырландыру алу үшін дайын өнім. Ерекшелігі бөлу рәсімдері және тазалау антибиотиктер — таратылған бастапқы ерітінділер (шамамен 1 %) және мүмкіндігі инактивация антибиотиктің барысында постферментационной сатысында. Мақсаты барлық рәсімдерді постферментационной сатысында — алу стерильді препараттарды жоғары дәрежелі тазалық.
Принциптік схемасы антибиотиктерді алу-суретте көрсетілген. 3.
9. Қолдану өсімдік клеткаларын трансформациялау үшін дәрілік заттар. Артықшылықтары алу мақсатты өнімдерді пайдалана отырып, клетка дақылдарын өсімдіктерді салыстырғанда дәстүрге айналған. Экономикалық аспектілері биоиндустрия мәдениет тіндердің өсімдіктер
Өсімдіктер болып табылады продуцентами көптеген ББЗ — қосылыстар, көрсетуге қабілетті біріктіру негізінде ағзадағы биологиялық үрдістер. Мұндай қосылыстарға тиесілі, жүрек гликозидтері, сапониндер, стерины, каратиноиды, полифенолы, алкалоидтар, витаминдер, хинондар, сондай-ақ заттар бар ерекше хош иісі, дәмі және бояумен.
Биологиялық белсенді заттар тиесілі өнімдеріне қайталама алмасу, олар деп атайды кейінгі метаболитами немесе кейінгі өнімдерімен биосинтез. Қазіргі уақытта белгілі 100-ден астам 000 екіншілік метаболиттерді продуцируемых өсімдіктер. Олардың көпшілігі болып табылады, іс жүзінде, экономикалық маңызды азық-түлік және пайдаланылады фармакологиялық, косметикалық, тағам өнеркәсібі.
Дәрілік препараттар құрайды, негізгі-бап шығынын заттардың өсімдік тектес, бірақ, керісінше, қаржылық тұрғыдан қарағанда, көлемі бойынша. Дәрілік өсімдіктер әлі де үлес фармацевтикалық өнеркәсіп құрай отырып, шамамен 25% — ын ең маңызды дәрілік заттар.
Осыған барлық қызығушылығы артып келе жатқаны өнеркәсіп әлемге өсімдіктердің көзі ретінде химиялық қосылыстар. Әзірлеу жаңа синтетикалық дәрілік препараттың шамамен 100 млн. ақш долларын құрады және иеленеді 10 жыл, сондықтан қиын емес түсіну возобновляющейся қызығушылық өсімдіктер «фабрикам» үшін олардың синтезі.
Мәдениет жасушалар мен ұлпалардың алынған in vitro және жасушалар интактного өсімдіктер, мүмкін синтездеу қосымша метаболиттері болуы мүмкін үлкен практикалық маңызы бар. Әрі сапалық құрамы және сандық құрамы бойынша олар ұқсас.
Мәдениет жасушалар мен ұлпалардың пайдалануға болады алу үшін табиғи заттарды өсімдік текті мынадай тәсілдермен:
жаңа синтезінің жолдары белгілі заттар, мысалы, кодеин, хинин, пиретроинов;
синтез жаңа өнімдерді алуға, өсімдіктердің, қиын өсіруге немесе енгізу, мысалы, тебаин бар өнім из Papaver bracteatum;
жасуша өсінділерін пайдалану көзі ретінде жасалды, жаңа заттар, мысалы, рутакультин дақылдарының Ruta;
жасуша өсінділерін пайдалану ретінде жүйелер үшін биотрансформации: өзінің процесінің алумен түпкілікті өнім, сондай-ақ жеке буын химиялық процесс, мысалы синтезі кезінде дигоксин.
Іс жүзінде маңызды нәтижелерін пайдалану мәдениет жасушалар мен ұлпалардың алынды 60-шы жылдары ХХ ғасырдың. Көрсетілді, бұл іс жүзінде маңызды ББЗ сияқты диосгенин, гармин және виснагин синтезделінеді дақылдар жасушаларының сол мөлшерде, бастапқы өсімдіктер.
Скрининг жүргізілген арасында үлкен санын өсімдіктер көрсеткендей, біріншіден, шеңбер ББЗ, синтезируемых дақылдарда туралы куәландырады үлкен синтетикалық әлеуеті мен түрлі екіншілік метаболизм; екіншіден, салыстырмалы түрде шағын саны олардың тән пайдалану үшін өнеркәсіп. Оның үстіне, белгілі бір қиындық биосинтезі болып табылады онда көптеген жүйелеріндегі өсімдіктердің қосымша метаболиттері жиналады едәуір мөлшерде стационарлық фазада өсу; физиологиялық тұрғыдан биосинтезі ББЗ байланысты морфологиялық дамуымен өсімдіктер қалыптастыра отырып, сараланған тіндердің.
Қазіргі уақытта жинақталған үлкен коллекциясы жасушалық дақылдар өсімдіктердің әр түрлі текті синтезирующие қосымша метаболиттері, кеңінен пайдаланылатын өнеркәсіп. Оларға мыналар жатады: женьшень-қиыр шығыс — ақпарат көзі диосгенина, диоскорея дельтовидная — стероидты гликозидтер, равольфия змеиная — продуцент антиаритмического алкалоид аймалина және т. б.
Орнатылған жақында, бұл жасушалар тиса жидек синтезирует зат-таксон болып табылатын антираковым препаратымен.
Жүзеге асырылады үлкен ғылыми-технологиялық зерттеу өсіруге жасушалар мен ұлпалар өсімдіктердің in vitro.
Өсім жасушалық биомасса жағдайында in vitro және in vivo өтуі мүмкін әртүрлі жылдамдықпен жүреді. Жасушалардың биомассасы женьшень » суспензияны өсіргенде 50 литровом ферментере артып, 2,0 г литре ортаның тәулігіне, 1000 есе артық плантацияда өсіру.
Ескере отырып, жоғары құны женьшень (килограмм плантациялық тамыры тұр 100-150 ақш доллары. АҚШ-тың бағасы; жабайы өсетін тамыры дейін баруға бірнеше мың АҚШ доллары) биотехнологиялық алу тәсілі биомасса мәдениет жасушаларының женьшень өте тартымды.
Негізінде өнеркәсіп өндірісінің ББЗ (дәрілік субстанцияларды және т. б.) мәдениет өсімдік жасушаларының жатыр бірқатар дәйекті сатылары мен операциялары: алу, жоғары өнімді продуценттерді қолдану, әзірлеу оңтайлы өсіру жағдайларын продуцента ББЗ барынша биосинтезом мақсатты өнімді әзірлеу және практикаға енгізу үшін тиісті әдістері мен шарттарын бөлу және тазарту ББЗ құру, дайын дәрі-дәрмек сапасын бақылау.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.