заочка / 86_26_34

86 обезжирен молоко

Обезжиренное молоко получается в процессе сепарирования молока. Содержание жира-0, 05%. Оно имеет белый цвет с синеватым оттенком, плотность-29-31°А, кислотность-17-20°Т. Обезжиренное молоко должно быть охлаждено до 6-8°С. Оно отличается от цельного молока большим содержанием СОМО и меньшим содержанием жира, СВ=8-9,5%, лактоза-4-5%, белок-2,5-3,5%, минеральные вещества-0,7%. Применение: половина обезжиренного молока идёт на корм скоту. Обезжиренное молоко используется в хлебопечении в виде порошка. Обезжиренное молоко добавляют в колбасу,

26Производство аминокислот при помощи м/о

Аминокислоты, из которых состоят белки, явл-ся L--амино или иминокислотами. Мы привыкли считать аминокислоты структур­ными элементами белков, но они находят применение как пищевые добавки, приправы, как сырье для изготовления пар­фюмерной и фармацевтической продукции. Их можно получать как из природных продуктов (глав­ным образом при гидролизе белков растений), так и путем химическо­го, микробиологического или ферментативного синтеза. Основным условием протекания большинства производственных процессов с участием микроорганизмов является изменение условий среды: именно за счет этого достигается синтез избыточных коли­честв желаемого продукта. Дисбаланса в метаболизме можно добить­ся путем эмпирического изменения таких факторов, как концентрация субстрата, рН, концентрация продукта, или же путем установления критических уровней содержания других веществ (ионов металлов, органических добавок) в среде. Для получения больших количеств были выработаны новые способы изменений метаболизма у организ­мов-продуцентов, направленных на увеличение выхода промежуточ­ных продуктов, образование которых в иных условиях находится под строгим метаболическим контролем.

Для производства аминокислот бактерии стали использоваться с начала 50-х гг. XX в. Свойства штаммов постоянно улучшали генети­ческими методами, выделяя ауксотрофпые мутанты и мутанты с изме­ненными регуляторными свойствами. Чтобы обеспечить образование аминокислот в больших количествах, в любом случае необходимо из­менить систему регуляции обмена. Для этого можно либо стимулиро­вать потребление субстрата в некоторых путях биосинтеза и выделе­ние аминокислот в среду, либо подавить побочные реакции и процес­сы деградации аминокислот. Производство L-глутамата, L-валина, L-глутамина и L-пролина при участии диких штаммов бактерий основано либо на использовании присущих последним особенностей метаболизма, либо стимуляции образования аминокислот в ответ на изменение усло­вий внешней среды. На это способны бактерии многих родов (Bacillus, Aerobacter, Escherichia Ауксотрофные мутанты не могут образовывать ингибиторы соот­ветствующего метаболического пути, работающие по принципу отри­цательной обратной связи, так как у них отсутствует определенная ключевая ферментативная реакция. Поэтому при выращивании мутантного штамма в среде с минимальной концентрацией необходимого питательного ингредиента они способны образовывать избыточные количества вещества-предшественника или близких к нему метаболи­тов блокированного пути. Ауксотрофные мутанты применяются когда необходимо синтезиро­вать соединения, являющиеся конечными продуктами разветвленных цепей метаболических реакций. L-аспартат является общим предшественником для L-лизина, L-треонина, L-метионина и L-изолейцина.

Получить ауксотрофные мутанты, способные накапливать конеч­ные продукты неразветвленных цепей биосинтеза нельзя. Поэтому отбирают те, у которых частично нарушена регуляция биосинтеза, что позволяет по­лучить повышенный выход конечного продукта. Такие мутанты изве­стны как регуляторные; их отбирают по устойчивости к аналогам аминокислот. В основе ис­пользования лежит их сходство с природными аминокисло­тами. Они ингибируют рост бактерий, но этот эффект может быть уменьшен путем добавления соответствующей природной аминокисло­ты. Аналоги выступают в роли искусственных, работаю­щих по принципу обратной связи ингибиторов ферментов, обеспечи­вающих биосинтез природных

аминокислот, и одновременно подавля­ют процесс их включения в белки. Появление мутантов, устойчивых к ним, означает, что регуляторные ферменты соответствующего пути обмена становятся у них нечувствительными к аналогу.

34Применение иммобилизованных биокатализаторов в микроанализе.

Разработаны методы анализа с использованием ферментов для обнаружения разнообразных веществ. Большинство ферментных препаратов взаимосвязано, т.е. продукт одной реакции, может быть субстратом для другой ферментативной реакции. Если трудно определить продукт первой реакции, то берётся фермент, который начинает превращение первого продукта во второй, который можно легко определить. Т. образом повышается чувствительность анализа. Безреагентные методы основанны на использова­нии различных биохимических сенсоров.

Биосенсор представляет собой устройство, в котором чувствительный слой, содержащий биологический материал: ферменты, ткани, бак­терии, дрожжи, антигены/антитела, липосомы, органеллы, рецепторы, ДНК, непосредственно реагирующий на присутствие определяемого компонента, генерирует сигнал, функционально связанный с концент­рацией этого компонента. Конструктивно он состоит из двух преоб­разователей, или трапсдыосеров, — биохимического и физического, находящихся в тесном контакте друг с другом. Биохимический преобразователь, или биотрансдыосер, выполняет функцию биологического элемента распознавания, преобразуя опре­деляемый компонент, а точнее, информацию о химических связях в физическое или химическое свойство или сигнал, а физический пре­образователь это свойство фиксирует с помощью специальной аппа­ратуры. В данном случае реализуется принципиально новый способ получения данных о химическом составе раствора. Наличие в устрой­стве биоматериала с уникальными свойствами позволяет с высокой селективностью определять нужные соединения в сложной по соста­ву смеси, не прибегая ни к каким дополнительным операциям, связан­ным с использованием других реагентов.

Аналитические устройства на основе фер­ментов. Холинэстеразу, включенную в крахмальный гель и нанесенную на полиуретановую пластинку, ис­пользовали для обнаружения фосфорорганических инсектицидов в воздухе. Этот фермент очень чувствителен к фосфорорганическим

соединениям, легко ими ингибируется. После пропускания анализируе­мого воздуха через ферментный датчик измеряют остаточную актив­ность холинэстеразы. По разнице между исходной ее активностью и активностью после контакта с воздухом по градуировочному графи­ку находят концентрацию этих токсичных соединений Используют нейлоновые трубки, их внутренняя часть частично гидролизована кислотой, а затем ковалентно иммобилизовали фермент. Эти трубки вставляли в аналитический проточный анализатор и через такой реактор насосом прокачивали анализируемую смесь. На выходе из неё ферментная реакция заканчивалась, измеряли конц. образовавшегося продукта, которая была пропорциональна конц. исходного анализируемого субстрата, с помощью таких реакторов в мед. Диагностике опред метаболиты и лекарства.

Микрокалориметрический датчик. В его основе лежит то что любая ферментат реакция идет с выделением тепла. Если через 1 и 2 колонку пропустить буф. Раствор в кот нет вещ-ва взаимод-го с ферментом то темп-ра в колонках будет одинаковой.Если через 1 колонку пропустить буф рас-р, а через 2 буф рас-р с субстратом, то в рез-те фермент р-ции тем-ра измерит колонки изменится и самописец зарегистрирует это.

1, 2 – колонки с иммобилизованным ферментом (1 – измерительная, 2 – сравнения).

физиологические в-ва белковой природы (ферменты) рассматриваются как перспективные средства медикаментозного лечения, так и обладают высокой активностью и специфичностью. Недостатки: 1) лабильность в физиологических условиях, 2) быстрое выведение из организма и разрушение под действием эндогенных протеаз, 3) антигенность, 4) токсичность, 5) малая доступность и высокая цена. Их можно устранить используя иммобилизованные ферменты. Иммобилизацию белковых лекарственных препаратов ведут на носителях, которые не должны оказывать негативного влияния и должны способствовать проникновению фермента к желаемой цели. Они должны быть не токсичными. Если фермент иммобилизуется на нерастворимом носителе с острыми концами, то он не должен повредить клетки.

Если полимер растворим, то солюбилизирующего агента не нужно. Если высокомолекулярное соединение не может проникнуть путём диффузии, то может пройти путём эндоцитоза, если полимер имеет химические группы, специфически взаимодействующие с клеточной мембраной. Перспективными направлениями лечения ряда заболеваний явля­ются методы, основанные на гемосорбции и лимфосорбции, которые строятся на пропускании крови через колонку, заполненную соответ­ствующим носителем с иммобилизованным ферментом или без пего. Эти носители содержат специфические соединения, способные связы­вать токсины, находящиеся в организме. Иногда удобнее применять твердые их виды, содержащие ферменты. Основное требование к ним — они не должны вызывать