1. Основні етапи виникнення та розвитку промислової біотехнології.

2. Сфери викор. біосинтетичного потенціалу живих клітин. Галузі застосування біотех. продукції.

3. Біотехнологічна промисловість на Україні. Промислові підприємства галузі.

4. Основні типи підприємств біотехнологічної промисловості. Принципи створення біотехнології.

5. Біосинтез.

6. Основні типи клітин–продуцентів БАР. Основні вимоги до пром. продуцентів, критерії відбору.

7. Поняття поживного середовища. Принципи створення п. с., вимоги до компонентів.

8. Сировинна база біотех. пром. Основні джерела вуглецю, азоту, фосфору, сірки.

9. Вплив фіз, хім. та біолог. факторів на життєдіяльність та біосинтетичну здатність живих клітин.

10. Поняття “асептика”, “стерильність”. Вплив сторонньої мікрофлори на ефективність біосинтезу.

11. Способи інактивації мікроорг. Методи стерилізації обладнання, поживних середовищ, повітря.

12. Принципова технологічна схема мікробіологічних виробництв.

13. Підготовка персоналу.

14. Приготування миючих та антисептичних розчинів.

15. Підготовка технологічних приміщень. Обробка виробничих поверхонь та приміщень.

16. Підготовка, мийка та стерилізація обладнання та комунікацій.

17. Приготування композицій поживних компонентів та їх зберігання.

18. Приготування поживних середовищ для виробничого біосинтезу.

19. Періодична та безперервна стерилізації поживних середовищ.

20. Одержання посівного матеріалу для поверхневого та глибинного культивування. Музейні культури, робочі партії штамів-продуцентів.

21. Класи чистоти виробничих приміщень. Методи очищення та стерилізації повітря для біосинтезу та технологічних приміщень.

22. Технологічна схема отримання очищеного повітря.

23. Поверхневий та глибинний способи культивування мікроорганізмів. Особливості, переваги, недоліки при отриманні окремих біологічно активних речовин.

24. Періодичний та безперервний процеси біосинтезу. Особливості, переваги, недоліки при отриманні окремих біологічно активних речовин.

25. Основні фактори, що визначають ефективність біосинтезу цільового продукту: склад поживного середовища, аерація, температура, перемішування, надлишковий тиск, рН, киснезабезпечення, вологість, тривалість процесу, можливість інфікування.

26. Піноутворення та його роль в біотехнологічній промисловості. Методи піногасіння.

27. Вибір методів виділення в залежності від характеристик продукту та місця його локалізації.

28. Методи концентрування, розділення твердої та рідкої фаз, методи дезінтеграції клітин.

29. Мембранні, баромембранні та адсорбційні методи очистки.

30. Способи сушки продуктів. Вакуум-висушування, розпорошувальна та ліофільна сушка.

31. Наповнювачі та стабілізатори цільової активності. Товарні форми продуктів біосинтезу в залежності від призначення. Рідкі концентрати, пасти, порошки, гранульовані та пресовані препарарти.

32. Контроль у біотехнологічних виробництвах.

33. Характеристика промислових стоків та водоймищ-приймачів. Методи очистки стічних вод та викидів підприємств мікробіологічної промисловості: механічні, фізико-хімічні, біологічні.

34. Особливості технології отримання органічних кислот, на прикладі лимонної кислоти. Технологічні принципи, види товарних форм.

35. Схеми очищення: локальні, заг., централізовані. Аеробні та анае. способи біолг. очистки стоків.

36. Особливості технології отримання етанолу. Технологічні принципи.

37. Мікробіолог. спосіб отримання глутамінової кислоти. Особливості продуцентів та техн. режимів.

38. Виробництво вітаміну В₂. Основні продуценти, особливості виробництва та виділення продукту.

39. Мікробні ліпіди. Основні продуценти, особливості виробництва та виділення продукту.

40. Технічна біоенергетика. Отримання паливних матеріалів в процесі біологічної переробки відходів. Сировина, технологічні принципи.

41. Виробництво пробіотичних препаратів. Основні продуценти, особливості виробництва та виділення продукту.

42. Особливості технології отримання антибіотиків мікробним синтезом не медичного призначення.

1. Основні етапи виникнення та розвитку промислової біотехнології.

Історія розвитку біотехнології:

І. Морфологічний етап: 1676 р. Левенгук відкрив мікроскоп, Дженер заснував процес вакцинації, в подальшому Самойлович зробив припущення, що деякі хвороби викликають мікроорганізми, а Лавуазьє відкрив процес бродіння.

ІІ. Фізіологічний етап (1 етап розвитку мікробіологічної промисловості), розпочався вкінці 18 на початку 19 ст. Пастер – практичне використання вакцин; відкрито аеробні і анаеробні умови, процес стерилізації (пастеризація); Кох відкрив поняття чиста культура (культура одного виду); було удосконалено освітлення в мікроскопі; Мечников відкрив геронтологію; відкрито хемосинтез; з’являються перші виробництва на основі мікробного синтезу (гліцерину, ацетону, органічних розчинників).

ІІІ. 1929 р. відкриття продуценту пеніциліну (Флемінг), етап тривав до 70-80 рр 20 ст. Було розроблено технологію отримання всіх ферментів, антибіотиків, вітамінів та інших біологічно активних речовин.

ІV. Сучасний етап: були розроблені генно-інженерні методи конструювання продуцентів, імунні препарати та набула стрімкого розвитку генна інженерія.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Сфери використання біосинтетичного потенціалу живих клітин. Галузі застосування біотехнологічної продукції.

Використання:

- харчова промисловість (бродіння, консервування, квашення);

- медицина (лікарські препарати, медична біотехнологія);

- хімічна промисловість (переробка нафти);

- сільське господарство (біодобрива, фіксація атмосферного азоту і фосфору та перевод їх в розчинну форму для рослин, захист від шкідників с/г культур);

- екологія (очищення руд, стічних вод, захист поверхні обладнань та пам’ятників від біокорозії);

- енергетика (побічний продукт виробництва органічних розчинників молекулярний водень, який є добрим паливом);

- металургія (вилужування металів при добуванні срібла платини і т. д.).

З клітин отримують:

1. природні метаболіти (1. безпосередньо біомасу клітин (білок) використовують для харчування тварин; 2. амінокислоти, органічні кислоти і спирти);

2. метаболіти клітини за походженням (біологічно активні речовини – антибіотики, вітаміни, ферменти, гормони);

3. продукти на основі мікробних клітин (вакцини, сироватки, імунокоректори, діагностичні системи, лікувально – профілактичні добавки);

4. засоби захисту рослин та біодобрива.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. Біотехнологічна промисловість на Україні. Промислові підприємства галузі.

Біотехнологія в Україні (складається з наукової частини та промислових підприємств):

Київські інститути: молекулярної біології та генетики, мікробіології та вірусології, біохімії, ботаніки, епідеміології та вірусології. Одеський інститут фармакології та токсикології.

Київський завод «Ензим» - випускають ферментні препарати на основі мікробного синтезу (протеази, протеїнкінази). Трипільський біохімічний завод – лізин на основі мікробного синтезу (17 т лізину на рік, різні форми випуску), стирол, пекарські дріжджі. З кожним роком, кількість підприємств з використанням мікробного синтезу зростає на 20-30 %.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------