- •Ситуационные задачи с вариантами ответов (итоговый контроль третьего уровня) задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Задача 14
- •Задача 15
- •Задача 16
- •Задача 17
- •Задача 18
- •Задача 19
- •Задача 20
- •Задача 21
- •Задача 22
- •Задача 23
- •Задача 24
- •Задача 25
- •Задача 26
- •Задача 27
- •Задача 28
- •Задача 29
- •Задача 30
- •Задача 31
- •Задача 32
- •Задача 33
- •Задача 34
- •Задача 35
- •Задача 36
- •Задача 37
- •Задача 38
- •Задача 39
- •Задача 40
- •Задача 41
- •Задача 42
- •Задача 43
- •Задача 44
- •Задача 45
Задача 36
Особенно заметно достоинства биокатализаторов проявляются при модификации пространственной структуры стероидных …
Вариант ответа
Наиболее экономичный источник получения стероидных препаратов — β-ситостерин, содержащийся в растениях и отходах древесины. В качестве коммерческого источника сырья β-ситостерина используют тростник и хлопковое масло. Диосгенин содержится в растении дио-скорее (это импортное и дорогое сырье). Соласодин содержится в паслене дольчатом, растет в Казахстане (также дорогое сырье). При микробиологической трансформации ситостерина путем окисления боковой цепи стерина мутантными штаммами Mycobacterium vacca образуется 17-кетоандростан. Полученный 17-кетоандростан уже химическими методами превращают в ЛС, например тестостерон и его эфиры — метилтестостерон, оксипрогестерон и др. В этом случае вследствие слабой растворимости стероидов применяют фильтрование культу-ральной жидкости с отделением биомассы и добавлением ацетона с дальнейшей перекристаллизацией концентрата ацетонового раствора.
Ключевым веществом в синтезе гидрокортизона, кортизона и преднизолона служит вещество Рейхштейна, которое биотрансфор-мируется культурой Corynebacterium mediolanum.
Основные реакции биотрансформации. При получении кортизона это 11-α-гидроксилирование с использованием гриба Rhizopus nigricans, дегидрогенизацией кортизона и гидрокортизона с помощью бактерий и актиномицетов можно получать преднизолон. Окисление гидроксильной группы в кетогруппу можно осуществлять при использовании бактерий, актиномицетов, грибов. В ферментационных процессах реакция гидролиза эфиров стероидов определяет технологическую специфику их получения, когда высокий процент выхода целевого продукта по субстрату сочетается с низкими затратными показателями ферментационного процесса. Повышения растворимости стероидов достигают механическим и ультразвуковым измельчением, использованием водорастворимых форм стероидов, образованием растворимых комплексов с циклодекстрином (природный циклический олигосахарид с гидрофильно/гидрофобными свойствами).
В настоящее время при производстве ЛС стероидной структуры активно используют иммобилизацию клеток штаммов-микроорганизмов.
Задача 37
Наукоемкое и высокоэффективное биотехнологическое производство, являясь малоэнергозатратным, дает возможность значительно…
Вариант ответа
Ниже перечислены направления совершенствования биотехнологического производства.
• Совершенствование технологических параметров биосинтеза: выбор продуцента, замена дефицитных сред на менее дефицитные, применение иммобилизации биообъектов.
• Совершенствование методов выделения и очистки, введение мембранной технологии.
• Соблюдение правил GMP.
Экологические проблемы биотехнологии: уничтожение твердых отходов (биомассы продуцента), очистка жидких отходов (культуральная жидкость), ликвидация газообразных отходов. Самым примитивным способом утилизации мицелия после его высушивания является вывоз на городские свалки. Другой способ: мицелий помещают в грунтовые ямы на бетонный пол, перемешивают с почвой и оставляют на несколько лет (способ удобный, но нерентабельный).
Более перспективные пути утилизации:
• мицелий можно стерилизовать и затем добавлять в корм сельскохозяйственных животных;
• можно добавлять его в строительные материалы;
• можно извлекать различные фракции из мицелия, например липидную, используя ее как детергент вместо дефицитного китового жира или синтетических пеногасителей.
Очистка жидких отходов (культуральная жидкость) — это система, состоящая из нескольких последовательных блоков: первого отстойника с отсосом и аэротенка (железобетонный бассейн с подачей воздуха по трубам в его нижней части). На этой стадии 80-90% органических веществ под воздействием микроорганизмов преобразуется в «активном иле» аэротенка, 70% которого составляет род Pseudomonas, 20% — род Bacterium (грамположительные палочки), 10% — род Bacillus и грамотрицательные кокки. Интенсивная подача воздуха необходима для увеличения окислительной активности микроорганизмов, входящих в состав «активного ила».
Далее следует второй отстойник для осаждения «активного ила». Затем снова аэротенк и блок доочистки с биофильтрами, где происходит полная деструкция трудноокисляемых соединений штаммами-деструкторами (искусственно созданные генно-инженерные конструкции — очень нестойкие микроорганизмы). Коммерческие названия: «Thermobac», «Polibac» и др.