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

Принципи доцільного рівня технологічної розробки:

І.1. призначення продукту; 2. вимоги до його якості; 3. область використання;

ІІ. визначення масштабності виробництва;

ІІІ. чи доцільно отримувати продукт саме біотехнологічним методом (з точки зору аномії та екології) – наприклад, отримання лізину (для людини притаманна тільки L форма, а при хімічному синтезі отримують дві форми);

IV. принцип технологічності штамів продуцентів (не будь-який мікроорганізм можна взяти, а лише той продуцент, який є технологічний - зручний);

V. принцип доступності сировини (чи є доступною та сировина, на якій вирощують продуцент, сировина повинна бути якомога дешевше, а також повинні бути резервні джерела сировини);

VI. принцип популяційної технологічності (експериментально доведено, що біологічний об’єкт в умовах популяції синтезує один і той же стандартний продукт і закономірності розвитку популяції аналогічні розвитку окремих клітин);

VII. 1. принцип технологічності готових форм продукту (можливість такої обробки культуральної рідини, яка б дозволила максимально зберегти продукт і отримати препарат належної якості);

2. принцип апаратурної реалізуємості технології (чи є таке обладнання, чи необхідна модернізація, чи потрібне зовсім нове обладнання);

3. принцип масштабування (експериментальне і теоретичне обґрунтування режиму процесів, які забезпечуватимуть стандартність технології незалежно від її масштабів);

4. принцип доцільного рівня асептики (режим роботи, який зводить до мінімуму можливість захворювання інфекцією);

5. принцип безпечності технології (високі температури, тиск);

6. принцип комплексності (підприємство повинно бути розташовано якомога ближче до сировини і споживача);

7. принцип економічності.

Класифікація біотехнологічних виробництв:

1. технологічна ознака (багатотоннажні – виробництво біомаси (дріжджі, органічні кислоти): не вимагають високого степеня асептики, не вимагається або взагалі немає складного обладнання, простота виділення продукту; малотоннажні – виробництво біологічно активних речовин (антибіотики, вакцини вітаміни) та виробництво тонкого мікробного синтезу: виробництво невеликих кількостей, високий рівень асептики, складне багатостадійне виділення);

2. за способом ведення процесу (періодичні, напівперіодичні, безперервні – постійне виділення продукту та додавання чистої сировини);

3. за способом організації виробництва (асептичні, напівасептичні, неасептичні виробництва);

4. за видом продукції, що отримують (первинні метаболіти клітини – сама клітина (біомаса), органічні спирти, кислоти, амінокислоти; вторинні метаболіти – біологічно активні речовини (ферменти, вітаміни, антибіотики); третинні метаболіти – токсини, полісахариди, деякі ферменти).

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

5. Біосинтез - клітини рослин та тварин. Клітини які здійснюють біосинтез є біооб’єктами. Об’єктами БТ є віруси, гриби, клітини тварин, р-ни біол.. походження, та окремі молекули.

Биосинтез одних и тех же соединений может идти различными путями из одних и тех же или из различных исходных соединений. Процессы биосинтеза играют исключительную роль во всех живых клетках.

Биосинтез — промышленное получение чего-либо (антибиотиков, гормонов, витаминов, аминокислот и других необходимых людям веществ) с помощью микроорганизмов.

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

6. Основні типи клітин – продуцентів біологічно активних речовин. Основні вимоги до промислових продуцентів, критерії відбору.

Біологічні об’єкти (мікробні клітини, клітини рослин і тварин) як продуценти біологічно активних речовин:

Особливості мікробного синтезу: синтез структурних компонентів клітини або продуктів їх метаболізму відбувається із низькомолекулярних попередників, які перед синтезом повинні бути активовані, синтез здійснюється ферментними системами всередині клітини незалежно від наступної локалізації продукту, продукт може накопичуватися всередині клітини (ендолокалізація) або виділятися назовні клітини (екзолокалізація). Мікробний синтез є енергозамкнутим процесом. Шляхи катаболізму в мікробній клітині (розпад поживних речовин) пов’язані із шляхами синтезу, але як правило здійснюється іншими ферментними системами клітини. Задачею синтезу є отримання максимальної кількості кінцевого продукту при мінімальній кількості сторонніх метаболітів.

Критерії відбору промислових продуцентів: мікроорганізм і культура є загальними поняттями, а штам є більш вузьким поняттям. Один вид мікроорганізмів може мати декілька штамів (наприклад, Bacillus subtilis 3B).

Продуценти повинні мати:

-високу продуктивність по цільовому продукту;

-стійкість до дії зовнішніх факторів;

-стабільність фізіолого – біологічних ознак при зберіганні;

-здатність протистояти біологічним факторам (в першу чергу фагам);

-здатність рости на максимально простих поживних середовищах.

Додаткові вимоги до продуцентів білку (ліпідів):

-мінімальний час генерації;

-відсутність патогенних (токсичних) метаболітів;

-здатність накопичувати до 70 % від маси клітини білку для продуцентів білку, ліпідів для продуцентів ліпідів;

-висока фагостійкість.

Основні продуценти білку і ліпідів – Candida, Pseudomonas, Mycobacterium.

Вимоги до продуцентів БАР – екзогенна локалізація продукту, не патогенність продуценту.

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