Лекция_1

Цель курса – овладение знаниями и навыками по выделению и очистке
биологически активных веществ получаемых
биотехнологическим путем

Задачи:
Изучить технологические схемы получения биологически активных веществ и других продуктов биотехнологии.
Изучить требования к техническим условиям биотехнологического продукта. Основные продукты биотехнологического производства, их характеристики и области применения.
Овладеть навыками по использованию и применению методик выделения и очистки биологически активных веществ получаемых биотехнологическим путем.
Научится анализировать и применять на практике знания, полученные при изучении курса.

Биотехнологические процессы осуществляются за счет использования:
-бактерий,
-дрожжей,
-плесневых грибов,
-аскомицетов.
В этих процессах используются особенности метаболизма и биосинтетические возможности клеток. Целью процесса может быть наработка клеточной биомассы или продуктов жизнедеятельности клеток – метаболитов.
К аскомицетам относят, прежде всего, Saccharomyces cerevisiae, определенные штаммы которого используются в пивоварении, виноделии, производстве хлеба, этилового спирта. Аскомицеты Saccharomyces lipolytica деградируют углеводороды нефти и употребляются для получения белковой массы. Дейтеромицет Candida utilis используют как источник белка и витаминов и выращивают на непищевом сырье: сульфитных щелоках, гидролизатах древесины и жидких углеводородах. Дейтеромицет Trichosporon cutaneum окисляет многие органические соединения, в том числе токсичные (например, фенол), и используется при переработке стоков.
Мицелиальные грибы используют:
– в получении органических кислот: лимонной (Aspergillus niger), глюконовой (Aspergillus niger), итаконовой (Aspergillus terreus);
– в получении антибиотиков (пенициллина и цефаллоспорина);
– в производстве специальных видов сыров: камамбера (Penicillium camamberti), рокфора (Penicillium roqueforti);
– вызывают гидролиз в твѐрдых средах: в рисовом крахмале при получении сакэ, в соевых бобах при получении темпеха, мисо.

Классификация продуктов биотехнологических производств
Биотехнологические производства основаны на использовании жизнедеятельности микроорганизмов. Продуктами биотехнологических производств являются природные макромолекулы – белки, ферменты, полисахариды, полиэфиры, выделенные из клеток микроорганизмов, тканей и органов растений и животных.
По отношению к процессам роста низкомолекулярные продукты метаболизма живых клеток делятся на первичные и вторичные метаболиты.
Первичные метаболиты – это низкомолекулярные соединения (молекулярная масса менее 1500 Да), необходимые для роста микроорганизмов. Одни из них являются строительными блоками макромолекул, другие участвуют в синтезе коферментов. Среди наиболее важных для промышленности метаболитов можно выделить аминокислоты, органические кислоты, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды, растворители и витамины.
Вторичные метаболиты – это низкомолекулярные соединения, не требующиеся для роста в чистой культуре. Ко вторичным метаболитам относятся антибиотики, алкалоиды, гормоны роста растений и токсины.