Учебное пособие - Sfu-kras - Сибирский федеральный ...

1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ «БИОТЕХНОЛОГИЯ»1.2 Биологические агенты (клетки, микробные монокультуры и ассоциации, ферменты, культуры клеток и тканей …)свойств применяемого продуцента, состава основной среды, условий ферментациии др. Добавление ростовых факторов способно увеличить выходцелевого продукта, например ферментов, в десятки раз.Традиционно состав питательной среды, оптимальной для биотехнологическогопроцесса, выявляют методом длительного эмпирического подбора,в ходе которого на первых этапах определяется качественный и количественныйсостав среды. Было сделано много попыток обоснования состава сред спозиций физиологии и биохимии продуцента, но так как потребности в питательныхвеществах видо- и даже штаммоспецифичны, в каждом конкретномслучае приходится подбирать оптимальный для конкретного продуцента составсреды. В последние 20–25 лет все шире используют математический методпланирования экспериментов, математическое моделирование биотехнологическихпроцессов; это позволяет обоснованно подходить к конструированиюпитательных сред сделать их экономичными.Продукты. Ассортимент продуктов, получаемых в биотехнологическихпроцессах, чрезвычайно широк. По разнообразию и объемам производства напервом месте стоят продукты, получаемые в процессах, основанных на жизнедеятельностимикроорганизмов. Эти продукты подразделяются на три основныегруппы:1-я группа – биомасса, которая является целевым продуктом (белок одноклеточных)или используется в качестве биологического агента (биометаногенез,бактериальное выщелачивание металлов);2-я группа – первичные метаболиты – это низкомолекулярные соединения,необходимые для роста микроорганизмов в качестве строительныхблоков макромолекул, коферментов (аминокислоты, витамины, органическиекислоты);3-я группа – вторичные метаболиты (идиолиты) – это соединения, нетребующиеся для роста микроорганизмов и не связанные с их ростом (антибиотики,алкалоиды, гормоны роста и токсины).Среди продуктов микробиологического синтеза – огромное количестворазличных биологически активных соединений, в том числе белковых и лекарственныхвеществ, ферментов, а также энергоносители (биогаз, спирты) иминеральные ресурсы (металлы), средства для борьбы с вредителями сельскохозяйственныхкультур (биоинсектициды) и биоудобрения (слайд). В связис развитием новейших методов биотехнологии (инженерной энзимологии,клеточной и генной инженерии) спектр целевых продуктов непрерывно дополняется.Среди них все большее место занимают средства диагностики илечения (гибридомы, моноклональные антитела, вакцины и сыворотки, гормоны,модифицированные антибиотики).Биологический агент является активным началом в биотехнологическихпроцессах и одним из наиболее важных ее элементов. Номенклатурабиологических агентов быстро расширяется, но до настоящего времени важнейшееместо занимает традиционный объект – микробная клетка .Микробные клетки с различными химико-технологическими свойствамимогут быть выделены из природных источников и далее с помощью тра- Введение в биотехнологию. Учеб. пособие -14-