Билет№16

1. Важным направлением биотехнологии является производство и использование так называемых иммобилизованных ферментов.

Использование ферментов — биологических катализаторов — очень заманчивая вещь. Ведь они по многим своим свойствам, прежде всего активности и избирательности действия (специфичности), намного превосходят катализаторы химические. Ферменты обеспечивают осуществление химических реакций без высоких температур и давлений, а ускоряют их в миллионы и миллиарды раз. При этом каждый фермент катализирует только одну определённую реакцию. В медицине иммобилизованные ферменты открыли путь к созданию лекарственных препаратов пролонгированного действия со сниженной токсичностью и аллергенностью. Иммобилизационные подходы способствуют решению проблемы направленного транспорта лекарств в организме.

2. в согласии с основными принципами реализации биотехнологических процессов современный биореактор должен обладать системами: а) эффективного перемешивания и гомогенизации питательной среды; б) обеспечения доступа и быстрой диффузии газообразных агентов (наиболее часто речь идет о системе аэрации среды); в) теплообмена, отвечающего за поддержание температуры внутреннего объема биореактора и (или) за ее контролируемые изменения; г) пеногашения; д) стерилизации сред, аппаратуры и воздуха; е) контроля и регулировки процесса.

Устройство и механизм действия систем перемешивания и аэрации варьируют и составляют важный принцип классификации биореакторов различных типов. Как сложные многопарамет-ровме аппараты, биореакторы могут быть классифицированы и по другим критериям: по размеру и целевому назначению (лабораторные, опытно-промышленные или пилотные и промышленные), по режиму работы (периодические и непрерывно действую-а|ие|, по условиям культивирования (аэробные и анаэробные, мезофильные и термофильные, для поверхностного и глубинного культивирования, аппараты для жидких питательных сред, твердофазные и газофазные).

По способу перемешивания и аэрации биореакторы подразделяются на аппараты с механическим, пневматическим и циркуляционным перемешиванием .

Аппараты с механическим перемешиванием. Эти аппараты имеют механическую мешалку, состоящую из центрального вала и лопастей (обычно 6, реже 8) различной формы (прямых или изогнутых). Эффективное перемешивание жидкости в больших объемах обеспечивается только в том случае, если мешалки многоярусны, лопасти расположены в несколько этажей.

В систему перемешивания входят также отражательные перегородки — узкие металлические пластины, прикрепленные к внутренним стенкам реактора. Эти перегородки предотвращают возникновение водоворота вокруг вращающейся мешалки, переводя круговое движение жидкости в вихревое, равномерно распределенное по всему объему.

3. В настоящее время на основе иммобилизованных клеток разработаны методы получения органических кислот, аминокислот, антибиотиков, стероидов, спиртов и других ценных продуктов.