- •Задача 1
- •Из понятия сущности биотехнологии следует, что основным механизмом получения или модификации лекарственных средств является биообъект.
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •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
- •Проблема биотехнологии в экологическом плане
- •Биотехнологическое производство и опасность биообъекта для окружающей среды.
- •Продукты опасные в экологическом плане
- •Задача 27
- •Задача 28
- •Задача 29
- •Задача 30.
- •Задача 32
- •Задача 33
- •Задача 34
- •Задача 36
- •Задача 37
- •Задача 38
- •Задача 39
- •Задача 41
- •Задача 42
- •Задача 43
- •Задача 44
- •Контроль концентрации инсулина в крови человека
Задача 22
При производстве антибиотиков в среде не должно быть глюкозы (нельзя использовать легко усвояемые источники углеводов), используют трудно усвояемые источники углеводов
например, крахмал.
в качестве источника аммонийного азота используют соевую муку;
должна быть небольшая концентрация фосфора.
Любые предшественники для получения антибиотической структуры надо добавлять не в «О» точке ферментации, а на 2-е, 3-й сутки (если продуцент - грибы или актиномицеты), когда антибиотики начинают синтезироваться (это относится, например, и к фенилуксусной кислоте (ФУК) при синтезе пенициллина, которую добавляют на вторые или третьи сутки биосинтеза пенициллина). Общие закономерности ферментационного процесса при биосинтезе антибиотиков.
Кривая накопления биомассы продуцента и кривая накопления антибиотика в культуральной жидкости (а также и в мицелии продуцента) не совпадают во времени. Вторая кривая - значительно запаздывает. Это относится к продуцентам всех важнейших антибиотиков: грибам, актиномицетам, споровым бактериям. Первая фаза развития культуры продуцента во время ферментационного процесса получила название «трофофазы» - фазы сбалансированного роста. Вторая фаза -«идиофаза» или фаза несбалансированного роста. В течение трофофазы антибиотик в культуральной жидкости не обнаруживается или обнаруживается в незначительных количествах.
Во время идиофазы прирост биомассы замедляется. Наступает быстрое накопление антибиотика в культуральной жидкости.
Потребление источников углерода и азота в среде. Они быстро потребляются во время трофофазы и их количество в среде уменьшается. При протекании идиофазы их потребление замедляется. Следует отметить, что в конце идиофазы происходит частичный лизис густой культуры мицелия. Одновременно в культуре можно обнаружить и некоторое количество новых гиф, то есть нитей молодого мицелия, который находится уже в условиях среды, обедненной питательными веществами и участвует в биосинтезе антибиотика.
Таким образом, интенсивному биосинтезу антибиотика способствует значительное уменьшение в среде источников углерода и азота, особенно легко усваиваемых. В этом случае происходит дерепрессия ферментов синтеза антибиотика. Однако, выращивание продуцентов с самого начала ферментации на обедненных средах - нецелесообразно, так как незначительное накопление биомассы в течение трофофазы ведет, в конечном счете, и к незначительному накоплению антибиотика малым количеством клеток продуцента.
О ТВЕТЫ К СИТУАЦИОННЫМ ЗАДАЧАМ 1 ►
БИОТЕХНОЛОГИЯ ММА им. И.М. Сеченова
В начало | Меню | Программа | Литература | Возврат к предыдущему документу | -4 2 ►
Регуляция биосинтеза антибиотиков^
Приведенный выше материал показывает, что для высокопродуктивной ферментации необходимо соблюдать определенные условия. Продуценты антибиотиков выращивают на разных средах, как относительно простого состава, так и сложного. Последние получили название комплексных сред. В них могут входить соевая или хлопковая мука, кукурузный экстракт и другие природные многокомпонентные источники питательных веществ. В среды вносят и некоторые индивидуальные органические соединения, а также минеральные соли.
Следует отметить, что для каждого штамма-продуцента состав оптимальной для биосинтеза антибиотика среды подбирается отдельно. Это относится даже к штаммам одного вида, продуцирующим один и тот же антибиотик.
Существуют, однако, и некоторые общие закономерности, которые учитываются при работе с большинством продуцентов.
Медленно утилизирующиеся полисахариды (крахмал и др.) более благоприятны для биосинтеза антибиотиков. Не является репрессором биосинтеза и лактоза. Она также используется медленно: при гидролизе лактозы освобождающаяся глюкоза, которая репрессирует бета-галактозидазу и таким образом, гидролиз лактозы (появление в среде глюкозы) замедляется.
Содержание фосфатов в среде и биосинтез антибиотиков.
Высокое содержание в среде фосфора (в виде неорганических фосфатных солей) неблагоприятно для биосинтеза большинства антибиотиков.. Азоткатаболитная регуляция биосинтеза антибиотиков.
Аммоний и другие легкоутилизируемые источники азота, подобно легко окисляемым углеводам усиливают рост продуцентов, но отрицательно влияют на биосинтез антибиотиков. Соевая, хлопковая мука, БВК медленно расщепляются в процессе ферментации, то есть из них медленно высвобождаются аминокислоты и ионы аммония, поэтому указанные источники азота являются компонентами питательной среды, позволяющими получать высокий выход антибиотиков.
Влияние содержания отдельных первичных метаболитов в среде на биосинтез конкретных антибиотических структур.
Некоторые первичные метаболиты являются прямыми предшественниками конкретных антибиотиков, например, валин включается в трипептид, из которого формируются беталактамные структуры. При избытке валина и высокой концентрации его в мицелии происходит подавление валином собственного биосинтеза по принципу обратной связи.
О влиянии кислорода воздуха на биосинтез антибиотиков.
Важность аэрации для обеспечения роста продуцентов на стадии ферментации обусловлена тем, что большинство из них - аэробы. Кислород необходим для биосинтеза ряда антибиотиков.
В целом потребность в Ог зависит от концентрации биомассы и ее метаболической активности.
Оптимизация снабжения кислородом достигается увеличением скорости его переноса. При этом надо учитывать вклад мощности, вводимой на перемешивание, скорость подачи Ог, содержание растворенного Ог в культуральной жидкости.
Посевной материал - это вегетативно выращенные клетки микроорганизмов-продуцентов, в стадии экспоненциального роста в количествах, необходимых для активного ферментационного
О ТВЕТЫ К СИТУАЦИОННЫМ ЗАДАЧАМ < 2 ►
БИОТЕХНОЛОГИЯ ММА им. И.М. Сеченова
В начало | Меню | Программа | Литература | Возврат к предыдущему документу | -4 3
процесса. Многостадийность подготовки посевного материала заключается в том, что продуцент хранимый, например, на скошенном агаре, с поверхности которого он переносится в колбы с жидкой питательной средой и после накопления биомассы и проверки культуры на контаминацию, посевной материал переносится в инокулятор. В нем происходит рост и деление микроорганизмов.. Из инокулятора (посевного аппарата) 5-10% посевного материала переносится в ферментер.
О ТВЕТЫ К СИТУАЦИОННЫМ ЗАДАЧАМ < 3
БИОТЕХНОЛОГИЯ ММА им. И.М. Сеченова
В начало | Меню | Программа | Литература | Возврат к предыдущему документу | 1 ►