Билет №16

6. Первичный и вторичный метаболизм культивируемых клеток растений видоспсцифичен. Зависит от типа дифференцировки исходных клеток растения и регулируется условиями выращивания.

В культуре клеток обнаружены традиционные для растений вещества вторичного метаболизма, а также выявлены новые, необычные соединения: алкалоиды, терпеноиды. гликозиды. полифенолы, полисахариды, эфирные масла, натуральные красители, камптотецин. харрингтонин и другие антиканцерогены, пептиды (ингибитор протеаз. ингибитор фи говирусов).

Культивируемые в суспензии клетки могут применяться так же, как мультиферментные системы, способные к широкому спектру биотрансформаций химических веществ (реакции окисления, восстановления, гидроксилирования. метилирования, демегилирования, гликолизирования. этерификации. изомеризации).

Использование активных ферментов культивируемых клеток растений важно для получения более ценного продукта из натурального или синтетического п ред шествен н и ка.

Возможно, также применять биотрансформацию для создания уникальных биологически активных продуктов на основе синтетических соединений или веществ промежуточного обмена растений других видов.

Чаще механизмы и условия, блокирующие клеточную пролиферацию и активный рост, являются одновременно механизмами активации ферментов вторичного метаболизма. Неспецифические стрессовые условия, воздействующие на клетки в конце экспоненциальной фазы, могут стимулировать переход к синтезу вторичных продуктов и увеличивать их выход.

Билег №17

2. Во всех биоинженерных лабораториях разработаны и постоянно применяются эффективные методы мониторинга за качеством получаемых трансгенных организмов и. прежде всего, за качеством и свойствами белковых и других компонентов вновь созданных генотипов. Это позволяет заблаговременно, на этапе создания 1 МО в лаборатории, выявлять опасные для человека и окружающей среды генотипы и не допускать их выпуска из лаборатории для использования в производстве.

Для создания генетически модифицированных организмов специалисты отбирают известные, проверенные природные гены и их регуляторные генетические структуры. Созданные на их основе векторы обеспечивают получение трансгенов с заданными свойствами.

Ситуация с генно-инженерными исследованиями по трансгенозу находится под строжайшим конт ролем ученых и государства.

Билет №19

6. Синтез аскорбиновой представляет собой многостадийный, преимущественно химический процесс, лишь одна из стадий которого, а именно трансформация d-сорбита в L-сорбозу, осуществляется с участием уксуснокислых бактерий. Этот процесс длительное время является объектом изучения

мЙкрббйблбгов й^: технологов, благодарй чему промышленное получение сорбозы представляет собой пример классического микробиологического производства.

Для получения сорбозы культуру продуцента Gluconobacter oxydans выращивают в ферментаторах периодического действия, оснащенных мешалками и барботерами для усиленной аэрации в течение 20-40 часов.

Выход сорбозы может достигать 98% от количества использованного в средах сорбита. Питательные среды обычно содержат и кукурузный или дрожжевой экстракт в количестве 20%. 11о окончании производственного цикла сорбозу выделяют из кулътуральной жидкости.

Совершенствование этой стадии основывается на оптимизации среды и применении современной технологической аппаратуры.

Переход от периодического культивирования продуцента Gluconobacter oxydans к непрерывному в аппарате колонного типа позволил в 1.7 раза увеличить скорость образования сорбозы. Одним из важных путей производства этого продукта является метод двухстадийного микробиологического синтеза, включающий окисление d-глюкозы в 2,5-дикеточ1-глюконовую кислоту (2,5- ДКДГК) и биотрансформацию последней в 2-кето-Ь-гулоновую кислоту (2-КГК).

Начиная с 70-х годов, было выявлено множество продуцентов 2,5-ДКДГК. Наиболее продуктивные микроорганизмы, синтезирующие 2.5-ДКДГК без подобных побочных продуктов, относятся к родам Acetobacter. Erwinia. Gluconobacter, Pseudomonas.

■ Для представителей этих родов характерно наличие в культуральной жидкости некоторых количеств d-глюконовой и 2-кеточ1-глюконовой кислот, свидетельствующее о том. что эти кислоты являются промежуточными продуктами биосинтеза 2.5-ДКДГК.

Описан способ биосинтеза 2,5-ДКДГК, в котором интермедиатами служат d- глюконовая и 5-кето^-глюконовая кислоты.

В настоящее время самым продуктивным среди описанных, является мутантный штамм Erwinia punctata АТСС 31626. полученный японскими исследователями фирмы "Shionogi" и обеспечивающий выход 94.5% 2.5-ДКДГК от общего количества глюкозы при условии дробной ее подачи в ферментатор до общей концентрации 50%.

Другой путь получения гулоновой кислоты основан на синтезе этого продукта из сорбозы. производство которой характеризуется высокими показателями.

Непосредственно из сорбозы синтезируют 2-КГК без накопления промежуточных продуктов многие микроорганизмы, относящиеся к родам Gluconobacter и Pseudogluconobacter. Обеспечивает способность к синтезу этого соединения наличие у данных микроорганизмов двух специфических дегидрогеназ.