2. Биотехнологиялық процестердің негізгі кезеңдерін атап көрсетіңіз, инокулят дайындау кезенін және ферментацияға қосылатын мөлшерін қарастырыңыз.

Биотехнология - биологиялық процестер мен объектілерді пайданлануға негізделген экономикалық жағынан тиімді, маңызды заттарды өндіру мен жоғарғы өнімді микроорганизмдердің штаммадарын алу, өсімдіктердің сорттары мен формаларын, жануарлардың асыл тұқымын шығарумен айналысатын ғылым мен өндірістің жаңа бағыты.

Өндірістік биотехнология процестерін 2 үлкен топқа бөледі: 1) биомасса өндірісі; 2) метаболизм өнімдерін алу.

Биотехнологиялық процестің 5 кезеңі бар:

Бастапқы кезеңдерде қажетті биологиялық активті заттар мен шикізат дайындауға қажеттік заттарды дайындайды. Инженерлік энзимология процестерінде берілген қасиеттерге байланысты субстрат ерітінділерін дайындау және ферментативті немесе иммобилизденген ферменттік препараттар дайындаудан тұрады. Штамм – дақылдардың тазалығын ұстап тұру – кез келген микробиологиялық өндірістің басты мақсаты болып табылады.

Үшінші кезең – ферментация кезеңі, бұл кезеңде өнімнің түзілуі жүреді. Бұл кезеңде қоректік орта компоненттерінің биомассаға, содан кейін толық метаболитке айналуы жүреді.

Төртінші кезеңде сұйық дақылдан өнімді бөліп алып, тазартады. Микробиологиялық өндірісте ерітінді мен суспензияда соңғы өніммен қоса, басқа да көптеген заттардың болуы байқалады.

Биотехнологиялық процестің соңғы кезеңі – өнімдердің тауарлық түрін дайындау. Микробиологиялық синтез өнімдерінің жалпы қасиеті олардың сақтауға тұрақтылығының жетіспеушілігі.

2. Ферменттердің көздерін, қолдану тиімділігін қарастырыңыз.

Ферменттер көзі - өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер клеткалары.

• Өсімдіктерден (мысалы, папаин, бромелаин, фицин т.б.);

• Жануарлардан (мысалы, трипсин, химотрипсин, пепсин, ренин т.б.);

• Микроорганизмдерден, әсіресе Aspergillus oryzae (плесени) және Bacillus subtilis бактериясы.

Ферменттер барлық тіршілік процестерінің негізі болып табылады. Егер ферменттер қатыспаса, ағзадағы химиялық реакциялар өте баяу жүрер еді. Ферменттер - ағзада жүретін биохимиялық реакцияларды, сан мың есе шапшаңдататын қабілеті бар, катализатор ретінде әсер ететін белоктік қосынды.

Фермент қатысуынсыз қоректік заттардың ағзаға сіңуі мүмкін емес. Осыған байланысты ферменттерді биологиялық катализаторлар деп атайды.

2. Иммобилизденген биообъектілер туралы бірінші жұмыстарды қарастырыңыз.

Ферменттер – белокты заттар, сондықтан сақтауда тұрақсыз, жылулық әсерлерге сезімтал, бірнеше рет қолданылынмайды, өйткені реагенттерден және өнімнен қиын ажыратылады.

Бұл мәселелердің шешуі – ол иммобилизденген ферменттерді қолдану.

1916 ж. - Е.Гриффин және Дж.Нельсон алғаш рет көміргі иммобилизденген инвертазаның ұзақ каталитикалық белсенділігінің сақталғанын анықтаған.

1939 ж. - Дж.Пфанмюлер және Шлейх - бірінші патент иммобилизденгенферменттерді қолданылуына ұсынған – «Терілерді өңдеу үшін ағаш жонқаға бекінген протеолитикалық ферменттерді қолдану»

1959 ж. - Н.Грубкофер және Д.Шлейт бірінші рет ферменттердіиммобилиздеуінде маңызды, жаңа тәсіл қолданған (коваленттік байланыстыру), нәтижесінде белғілі мөлшерлі ферменттері бар иммобилизденген биокатализаторлар алындыған, бұл тұрақты өнім алуға мүмкіншілік берді. Осы уақыттан гетерогенді биокатализаторларды алу жұмыстары көбейді.

1971 ж. - «Инженерлік энзимология» бойынша бірінші конференцияда Хенникер (АҚШ) «иммобилизденген ферменттер» деген түсінік ресми түрінде қабылданды.