28. Биологический агент. Мо – продуценты биологически активных веществ в биотехнологии

Биологический агент является активным началом в биотехнологических процессах и одним из наиболее важных ее элементов. Важнейшее место занимает традиционный объект – микробная клетка. При выборе биологического агента и постановке его на производство прежде всего следует соблюдать принцип технологичности штаммов. Это значит, что микробная клетка, популяция или сообщество особей должны сохранять свои основные физиолого-биохимические свойства в процессе длительного ведения ферментации. Промышленные продуценты также должны обладать устойчивостью к мутационным воздействиям, фагам, заражению посторонней микрофлорой (контаминации), характеризоваться безвредностью для людей и окружающей среды, не иметь при выращивании побочных токсичных продуктов обмена и отходов, иметь высокие выходы продукта и приемлемые технико-экономические показатели. Особая группа биологических агентов в биотехнологии – ферменты. К нетрадиционным биологическим агентам на данном этапе развития биотехнологии относят растительные и животные ткани, в том числе гибридомы, трансплантанты. Большое внимание в настоящее время уделяется получению новейших биологических агентов – трансгенных клеток микроорганизмов, растений, животных генноинженерными методами.

27. Основная схема и компоненты современной биотехнологической системы. Особенности биотех-х процессов. Подразделение по признаку целевого продукта

{ 1) Биотехнологический агент, 2) субстрат, 3) технологический режим }

→ биотехнологическая аппаратура

→ продукт

Биотехнолог агент: микробные клетки, культуры клеток и тканей растений или животных. Субстрат: питательная среда, содержащая источники С, N, P и микроэлементов. Технологический режим: t, влажность, pH, время культивирования и тд. Биотех аппаратура: биореакторы, ферментёры, анаэростаты, носители.

Существует 3 вида биотехнологических процессов: 1) производство биомассы; 2) получение продуктов метаболизма (этанол, антибиотики и тд); 3) переработка органических и неорганических соединений природного и антропогенного происхождения. Биотехнологический процесс включает ряд этанов: подготовку объекта, его культивирование, выделение, очистку, модификацию и использование про¬дуктов. Биотехнологические процессы могут быть основаны на периодическом или непрерывном культивировании. Принципиальное отличие биотехнологических процессов от чисто химических заключается в следующем: 1) чувствительность биологических агентов к физико-механическим воздействиям; 2) наличие межфазового переноса веществ (по типу «жидкость – клетки», «газ – жидкость – клетки»); 3) требования условий асептики; 4) низкие скорости протекания многих процессов в целом; 5) нестабильность целевых продуктов; 6) пенообразование; 7) сложность механизмов регуляции роста и биосинтеза.

Продукты, используемые в биотехнологии: 1) сами клетки; 2) крупные молекулы; 3) первичные метаболиты (низкомолек в-ва, необходимые для роста); 4) вторичные метаболиты (низкомолек в-ва, не требующиеся для роста). В связи с этим выделят процессы синтеза аминокислот, синтеза белков, образования ферментов, образования структур клетки, формирования клетки.