
- •Лекція № 1. Основні напрями розвитку біотехнології
- •Біоенергетика
- •Біотехнологія обробки стоків і контроль забруднення води важкими металами
- •Сільськогосподарська біотехнологія
- •Біогеотехнологія
- •Біоелектроніка
- •Біотехнологія в медицині
- •Біотехнології в харчовій промисловості
- •Біотехнологія молочних продуктів
- •Виробництво спиртів і поліолів
- •Виробництво вторинних метаболітів
- •Біотрансформація
- •Виробництво ферментів
- •Виробництво амінокислот, органічних кислот, вітамінів
- •Біоконверсія лігноцелюлозних об'єктів
- •Використання грибів у біотехнології
- •Найпростіші в біотехнології
- •Водорості
- •Рослини в біотехнології
- •Стадії біотехнологічного виробництва
- •Технологія виготовлення поживного середовища для біосинтезу
- •Підтримка чистоти культури
- •Ферментація, будова ферментера
- •Загальні принципи розділення речовин
- •Одержання готових товарних форм препаратів
- •Субстрати для культивування мікроорганізмів з метою одержання білка
- •Лекція № 6. Технологія одержання мікробних ліпідів
- •Мікроорганізми – продуценти ліпідів
- •Лекція № 7. Технологія одержання ферментних препаратів
- •Глибинний метод виробництва ферментів
- •Виробництво ферментів при поверхневому культивуванні продуцентів
- •Іммобілізація ферментів
- •Класифікація носіїв для ферментів
- •Методи іммобілізації ферментів
- •Застосування іммобілізованих ферментів
- •Іммобілізація клітин
- •Ентомопатогенні препарати грибів
- •Вірусні ентомопатогенні препарати
- •Бактеріальні добрива на основі бульбочкових бактерій
- •Виробництво азотобактерину
- •Бактеріальне добриво фосфобактерин
- •Антибіотики для сільського господарства
- •Лекція № 9. Культура клітин рослин
- •Сфери застосування культур рослинних клітин
- •Культури клітин вищих рослин. Історія методу
- •Морфофізіологічні характеристика каллусних тканин
- •Фактори, що впливають на морфогенез in vitro
- •Генетичні механізми, що обумовлюють диференціювання клітин у культурі
- •Суспензійні культури
- •Методики культивування одиночних рослинних клітин
- •Необхідність іммобілізації рослинних клітин, методи
- •Фізіологічні основи переваги іммобілізованих рослинних клітин перед традиційними способами культивування
- •1. Клітини, іммобілізовані в або на інертному субстраті, утворюють біомасу набагато повільніше, ніж зростаючі в рідких суспензійних культурах.
- •2. Крім повільного росту іммобілізація клітин дозволяє їм рости в тісному фізичному контакті одине з одним, що сприятливо позначається на хімічних контактах.
- •Системи культивування іммобілізованих клітин
- •Застосування ізольованих протопластів
- •Способи отримання і культивування протопластів
- •Способи культивування протопластів
- •Злиття протопластів (парасексуальная гібридизація)
- •Види соматичних гібридів
- •Конструювання клітин
- •Клітинна селекція. Методи клітинної селекції
- •Генетичні основи застосування культури клітин в селекційних цілях
- •Типи клітинних культур, які використовуються в селекції
- •Переваги клітинної селекції перед традиційними селекційними методами
- •Мікроклональне розмноження і оздоровлення рослин
- •Фактори, впливають на процес клонального мікророзмноження
- •Етапи мікроклонального розмноження рослин
- •Методи клонального мікророзмноження
- •Оздоровлення посадкового матеріалу від вірусів методами хіміотерапії і термотерапії
- •Створення штучних асоціацій клітин вищих рослин
- •Підвищення продуктивності сільськогосподарських рослин
- •Ендосимбіотичні асоціації
- •Екзосимбіотичні асоціації з водоростями, грибами, азотфіксаторами
- •Методи збереження генофонду. Методика кріоконсервації, способи уповільнення росту
- •Безклітинні системи в біотехнології. Мембрани хлоропластів
- •Одержання фотогальванічних елементів з використанням бактеріальних мембран
- •Безклітинні білоксинтезуючі системи (ббсс)
- •Лекція № 10. Біотехнологія одержання культури тваринних клітин і тканин
- •Культивування клітин. Історія методу
- •Введення клітин у культуру, їхнє походження
- •Характеристика клітин, що культивуються in vitro
- •Поживні середовища й умови культивування
- •Системи культивування клітин
- •Використання культури клітин людини
- •Культивування клітин і тканин безхребетних
- •Культивування органів
- •Гібридизація тваринних клітин. Історія методу
- •Методи створення експериментальних химер
- •1. Агрегаційний – був запропонований практично одночасно й незалежно один від одного Тарковським у Варшаві та Мінц у Філадельфії (1961-1962 р.).
- •2. Ін’єкційний – був розроблений р. Гарднером у 1968 р.
- •Механізм злиття клітин
- •Моноклональні антитіла. Функціональна структура антитіл
- •Одержання моноклональних антитіл
- •Методи аналізу: імуноферментний (іфа), імунолюмінесцентний, імунорадіологічний
- •Радіоактивні мітки
- •Застосування моноклональних антитіл
- •Клонування тваринних клітин. Історія клонування
- •Методи трансплантації ядер
- •Клонування ссавців. Історія клонування
- •Регулювання відтворення сільськогосподарських тварин
- •Суперовуляція
- •Аеробне очищення стічних вод
- •Анаеробні системи очищення
- •Показники забруднення стічних вод
- •Перелік питань які виносяться на підсумковий контроль
- •Література
Використання грибів у біотехнології
Біотехнологічні функції грибів різноманітні. Їх використовують для одержання таких продуктів, як: антибіотики (пеніциліни, цефалоспорини); гіббереліни й цитокініни (фузаріум і ботритис); каротиноїди (астаксантин, який надає м'якоті лососевим рибам червоно-жовтогарячий відтінок виробляють Rhaffia rhodozima, яких додають у корм на рибозаводах); білок (Candida, Saccharomyces lipolitica); сири типу рокфор і камамбер (пеніцили); соєвий соус (Aspergillus oryzae).
До грибів відносяться дріжджі й цвілі.
Із 500 відомих видів дріжджів першим люди навчилися використати Saccharomyces cerevisiae, цей вид найбільш інтенсивно культивується. До дріжджів, які зброджують лактозу, відноситься Kluyveromyces fragilis, що використовують для одержання спирту із сироватки. Saccharomycopsis lipolytica розкладає вуглеводні й використовується для одержання білкової маси. Всі три види належать до класу аскоміцетів. Інші корисні види відносяться до класу дейтероміцетів (несправжніх грибів), тому що вони розмножуються не статевим шляхом, а брунькуванням. Candida utilis росте в сульфітних стічних водах (відходи паперової промисловості). Trichosporon cutaneum, який окислює численні органічні сполуки, включаючи деякі токсичні (наприклад, фенол), відіграє важливу роль у системах аеробної переробки стоків. Phaffia rhodozyma синтезує астаксантин – каротиноїд, що надає м'якоті та кольору форелі й лососям, які вирощують на фермах. Промислові дріжджі звичайно не розмножуються статевим шляхом, не утворюють спори й поліплоїдні. Під останнім розуміється їхня сила й здатність адаптуватися до змін середовища культивування (у нормі ядро клітини S.cerevisiae містить 17 або 34 хромосоми, тобто клітини або гаплоїдні, або диплоїдні).
Цвілі викликають численні перетворення у твердих середовищах, які відбуваються перед бродінням. За їх допомогою здійснюють гідроліз рисового крохмалю при виробництві саке й гідроліз соєвих бобів, рису й солоду при одержанні їжі в азіатських країнах. Харчові продукти на основі зброджених цвілевими грибами Rhizopus oligosporus соєвих бобів або пшениці містять в 5 – 7 разів більше таких вітамінів, як рибофлавін, нікотинова кислота) і відрізняються підвищеним у кілька разів вмістом білка. Цвілі також продукують ферменти, які використовуються у промисловості (амілази, пектинази й т.д.), органічні кислоти й антибіотики. Їх застосовують й у виробництві сирів, наприклад, камамбера й рокфору.
Штучне вирощування грибів здатне внести й інший, не менш важливий внесок у справу забезпечення продовольством населення земної кулі. Люди вживають гриби в їжу із глибокої стародавності. Тому зробити гриби такою ж керованою сільськогосподарською культурою, як зернові злаки, овочі, фрукти, давно вже стало актуальним завданням. Найбільш легко піддаються штучному вирощуванню гриби здатні перетворювати деревну масу. Це пов'язано з особливостями їхньої біології, які стали нам відомі й зрозумілі тільки зараз. Їхню здатність легко рости й плодоносити використовували з найдавніших часів.
Штучне розведення таких грибів одержало досить широке поширення. Міцелій їстівних грибів вирощують на рідких середовищах, наприклад на молочній сироватці й ін., у спеціальних ферментерах, у так званій глибинній культурі. Це повністю механізований й автоматизований процес. Так, в Інституті мікробіології Академії наук Білорусі розроблені й апробовані в дослідному виробництві способи одержання білкових грибних препаратів даедаліну й пантегрину з міцелію грибів дедалеопсиса горбистого й пилолистника тигрового, з високим вмістом білка й біологічно активних речовин. За вмістом білка 1 кг цих препаратів еквівалентний 2 кг м'яса. За біологічною цінністю білок цих препаратів не уступає рослинним і наближається до тваринних білків. Переварюваність білків даних препаратів становить понад 80%. В основі цього способу одержання харчового білка лежать отримані мікологами дані про те, що плодові тіла грибів й їхня грибниця близькі за своїм хімічним складом й харчовою цінністю. Грибні білкові препарати даедалін і пантегрин рекомендовані як харчові добавки після відповідного медичного контролю. Дослідження в цьому напрямку тривають.