WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 49 |

«Т. Г. Волова БИОТЕХНОЛОГИЯ Ответственный редактор академик И. И. Гительзон Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в ...»

-- [ Страница 18 ] --

Полисахарид продуцируется дрожжеподобным грибом Aerobasidium pullulans на средах, содержащих 50 % глюкозы в течение 80–100 ч. Вязкость пуллана зависит от рН среды: она минимальна при рН 4.0, молекулярная масса при этом составляет около 200 тыс., при увеличении рН молекулярная масса возрастает. Пуллан используют в качестве биоразрушаемого упаковочного материала для пищевых продуктов; он обладает также антиокислительными свойствами.

Склероглюкан Склероглюкан (товарное название – политран) синтезируют грибы рода Sclerotium. Синтез данного полисахарида в отличие от большинства других максимален в ранней лог-фазе 48-ч культуры. Процесс разработан на средах с глюкозой, в том числе в проточном режиме, выход полисахарида от ассимилированной глюкозы составляет 50 %. В низких концентрациях (1.5 % растворы) образует в воде прочные гели, которые не изменяют свои свойства в широком интервале температур. Используют в качестве покрытия семян, пестицидов, а также при производстве латексов и красителей.

Задачей биотехнологии является совершенствование микробиологических процессов получения полисахаридов на основе улучшенных штаммов-продуцентов при расширении сырьевой базы за счет замены дорогостоящих сахаров более доступными субстратами, а также модификация физико-химических свойств самих гликанов.

Микробные полиоксиалканоаты Полиоксиалканоаты (ПОА) – биополимеры оксипроизводных жирных кислот, синтезируются многими прокариотическими микроорганизмами в специфических условиях несбалансированного роста при избытке углеродного и энергетического субстрата в среде и дефиците минеральных элементов (азота, серы, фосфатов и др.), а также кислорода. Среди наиболее перспективных продуцентов ПОА – Azotobacter, Bacillus, Methylomonas, Pseudomonas, Alcaligenes.

Наиболее изученным в настоящее время является полиоксибутират – полимер -оксимасляной кислоты (С4Н8О2). Молекулярная масса полимера определяется условиями синтеза полимера, спецификой продуцента, а также процедурой экстракции полимера из биомассы. Помимо полиоксибутирата, микроорганизмы способны синтезировать гетерополимерные ПОА – сополимеры оксибутирата и оксивалерата, оксибутирата и оксигексаноата, полиоксибутирата и полиоксигептаноата и др. а также трех-, четырех- и более компонентные полимеры. Таким образом, химический состав и, как установлено в последние два-три года, отдельные физикохимические свойства (молекулярный вес, кристалличность, температурные характеристики, скорости биодеградации, механическая прочность) могут существенно варьировать. Это открывает пути для получения в будущем полимерных материалов с заданными свойствами.

Практический интерес и значимость данных исследований определяются свойствами полиоксиалканоатов, которые по своим базовым показателям близки к полипропилену (табл. 2.4), но обладают также рядом уникальных свойств, включая совместимостью с животными тканями, оптическую активность, пьезоэлектрические и антиоксидантные свойства и, самое главное, биодеградабельность.

Свойства ПОА делают их перспективными для применения в различных сферах: медицине и хирургии (прочный рассасываемый хирургический материал, элементы для остеосинтеза, сосудистой пластики, пленочные покрытия ран и ожоговых поверхностей, одноразовые изделия, в т.ч.

нетканые материалы), фармакологии (пролонгация действия лекарственных веществ), пищевой промышленности (предупреждение окислительной порчи напитков и продуктов, упаковочные материалы), сельском хозяйстве (обволакивание семян, покрытие удобрений и пестицидов), радиоэлектронике, коммунальном хозяйстве (различные разрушаемые тара и упаковочные материалы) и пр.

Сравнение свойств полиоксибутирата (ПОБ) и полипропилена (ПП) (по D. King, 1982) Молекулярный вес (D) Затраты сырья и выход полиоксибутирата на различных субстратах (по Collins, 1987) Субстрат Цена, долл/т Выход ПОБ, т/т субстрата Затраты, долл/т ПОБ Синтез полиоксибутирата и других ПОА в принципе возможен с использованием различного сырья: сахаров, спиртов, ацетата, а также водорода и углекислоты (табл. 2.5).

Углерод, ассимилированный клетками тем или иным путем, превращается в пируват, который декарбоксилируется с образованием ацетил-КоА.

Последний включается в реакции цикла трикарбоновых кислот, и при нарушениях в системах амфиболизма, вызванных дефицитом структурных элементов для синтеза белка, не становится предшественником аминокислот, а подвергается поликонденсации, далее восстанавливается с участием НАДН в реакциях -окисления в оксимасляную кислоту, которая подвергается полимеризации с образованием полиоксибутирата:

Процесс накопления полиоксибутирата осуществляют микробные клетки при несбалансированном росте, например, голодающие по азоту или кислороду, то есть медленно растущие. При этом возникает проблема, как получить большие урожаи биомассы с одновременным большим содержанием полимеров. Высокопродуктивные проточные системы ферментации не приемлемы для больших выходов ПОА. Процесс проводят в периодическом режиме, обычно в две стадии, на первой клетки, получая все необходимые питательные вещества, растут с достаточно высокими скоростями роста и образуют практически всю биомассу; на втором этапе процесс продолжается при избытке источников углерода и энергии, но при лимитировании роста одним их биогенов. В результате происходит включение ассимилированных клетками углерода, главным образом, в полимер, выходы которого могут достигать свыше 70 % к весу сухого вещества клетки.

В промышленных масштабах процесс реализован фирмой «Ай-Си-Ай»



в Великобритании. В качестве продуцента используют мутантный штамм водородных бактерий Alcaligenes eutrophys, способный усваивать глюкозу. Процесс реализуется в периодическом двустадийном режиме при лимите азота в среде с затратами сахаров до 3 т/т полимера в течение 110– 120 часов. Объемы применяемых для получения полимера ферментационных аппаратов достигают от 3.5 до 200 м3. Помимо глюкозы, возможно использование тростникового сахара, фруктозных сиропов, мелассы. Товарное название продукта «Биопол». Помимо гомогенного полиоксибутирата фирма выпускает гетерополимер – продукт сополимеризации оксибутирата и оксивалерата на средах, содержащих глюкозу и пропанол либо только валериановую кислоту в концентрации до 20 г/л. Получение клеток с высоким содержанием полимера – только одна часть проблемы. Существенной технологической задачей является также процедура экстракции полимера из биомассы и последующая очистка. Важная проблема, возникающая при этом, снижение молекулярной массы продукта в ходе постферментационной стадии. В общем виде процедура включает несколько стадий: отделение клеток от культуральной среды, разрушение клеток, экстракцию полимера из клеток с помощью неполярных растворителей (хлороформ, гексан), осаждение спиртом и высушивание.

На экономику производства микробных полиоксиалканоатов существенным образом влияет стоимость исходного сырья, а также выходы полимера и его исходные физико-химические свойства.

В настоящее время полиоксибутират планируется применять в достаточно узких сферах (медицина, фармакология), однако экологичность данного материала по сравнению с неразрушаемыми и получаемыми в экологически тяжелых процессах нефтесинтеза полиолефинов позволяют считать, что микробные ПОА в недалеком будущем смогут стать базовым термопластичным полимером для различных сфер применения. Поэтому процессы получения полиоксибутирата и других гетерополимерных ПОА являются объектом пристального внимания и научных поисков всех развитых стран.

2.6. АНТИБИОТИКИ Антибиотики (антибиотические вещества) – это продукты обмена микроорганизмов, избирательно подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, опухолевых клеток. Образование антибиотиков – одна из форм проявления антагонизма. В научную литературу термин веден в 1942 г. Ваксманом, – «антибиотик – против жизни». По Н. С. Егорову: «Антибиотики – специфические продукты жизнедеятельности организмов, их модификации, обладающие высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам микроорганизмов (бактериям, грибам, водорослям, протозоа), вирусам или к злокачественным опухолям, задерживая их рост или полностью подавляя развитие».

Специфичность антибиотиков по сравнению с другими продуктами обмена (спиртами, органическими кислотами), также подавляющими рост отдельных микробных видов, заключается в чрезвычайно высокой биологической активности. Например, минимальная концентрация эритромицина (0.01–0.25 мкг/мл) полностью подавляет многие грамположительные формы.

Механизмы повреждающих воздействий антибиотиков на клетки различны. Отдельные антибиотики (пенициллины, новобиоцин, цефалоспорины) подавляют процессы образования клеточных стенок; другие (стрептомицин, полимиксины) изменяют проницаемость мембран; третьи (грамицидины) подавляют окислительное фосфорилирование; хлорамфеникол подавляет отдельные этапы синтеза белка на рибосомах; азасерин и сарколизин – вызывают нарушения в процессах синтеза нуклеиновых кислот и т.д.

Существует несколько подходов в классификации антибиотиков: по типу продуцента, строению, характеру действия. По химическому строению различают антибиотики ациклического, алициклического строения, хиноны, полипептиды и др. По спектру биологического действия антибиотики можно подразделить на несколько групп:

– антибактериальные, обладающие сравнительно узким спектром действия (пенициллин, эритромицин, грамицидин, бацитрацин), подавляют развитие грамположительных микроорганизмов (стафилококки, стрептококки, пневмококки), и широкого спектра действия (стрептомицин, тетрациклины, неомицин, хлоромицетин), подавляющие как грамположительных, так и грамотрицительных микроорганизмов (кишечную палочку, дифтерии, брюшного тифа);

– противогрибковые, группа полиеновых антибиотиков (нистатин, гризеофульвин и др.), действующие на микроскопические грибы;

– противоопухолевые (актиномицины, митомицин и др.), действующие на опухолевые клетки человека и животных, а также на микроорганизмы.

В настоящее время описано свыше 6000 антибиотиков, но на практике применяется только около 150, так как многие обладают высокой токсичностью для человека, другие – инактивируются в организме и пр.

Антибиотики широко применяются в различных сферах человеческой деятельности: медицине, пищевой и консервной промышленности, сельском хозяйстве. Открытие антибиотиков вызвало переворот в медицине.

Широко известно применение антибиотиков с бактерицидным и бактериостатическим действием; благодаря антибиотикам стали излечимыми многие инфекционные заболевания (чума, туберкулез, пневмония, брюшной тиф, холера и т.д.). В течение многих лет антибиотики применяют в сельском хозяйстве в качестве стимуляторов роста сельскохозяйственных животных, средств борьбы с болезнями животных и растений. Антибиотические вещества также широко применяют для борьбы с посторонней микрофлорой в ряде бродильных производств и в консервной промышленности. Однако нельзя не отметить, что длительное и неконтролируемое применение антибиотиков приводит к возникновению и широкому распространению в микробных популяциях R-фактора устойчивости к антибиотикам, передающегося от одной бактериальной клетки к другой при помощи плазмид в процессе коньюгации. Средствами борьбы с проявлением лекарственной устойчивости к антибиотикам является обоснованное и строго контролируемое их применение и получение новых, модифицированных антибиотических препаратов, обладающих биологической активностью к резистентным формам.



Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 || 19 | 20 |   ...   | 49 |
 



Похожие работы:

«О Государственной корпорации по атомной энергии Росатом Принят Государственной Думой Федерального Собрания Российской Федерации 13 ноября 2007 года Одобрен Советом Федерации Федерального Собрания Российской Федерации 23 ноября 2007 года В редакциях от 19.07.2009 № 205-ФЗ, от 31.05.2010 № 107-ФЗ, от 22.11.2010 № 305-ФЗ, от 29.12.2010 № 437-ФЗ, от 11.07.2011 № 190-ФЗ, от 18.07.2011 № 243-ФЗ, от 11.07.2011 № 200-ФЗ, от 19.07.2011 № 248-ФЗ, от 30.11.2011 № 347-ФЗ, от 21.11.2011 № 331-ФЗ. Глава...»

«СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ Сборник трудов молодых ученых ГЕОХИ РАН (по материалам конкурса научно-исследовательских работ молодых ученых 2011 года) Москва, 2011 г. Содержание (участники конкурса): № ФИО Стр. 1 Гредина Ирина Викторовна 2-4 2 Гроздов Дмитрий Сергеевич 5-8 3 Груздева Александра Николаевна 9-11 4 Демидова Светлана Ивановна и Аносова Мария Олеговна 12-15 5 Дину Марина Ивановна 17-19 6 Ермолин Михаил Сергеевич 20-22 7 Камаева Татьяна Сергеевна 23-25 8 Краснова Елизавета Андреевна 26-28 9...»

«1 И.Н.Бекман ЯДЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ Курс лекций Лекция 9. ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ Содержание. 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2 2. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2 3. ТЕХНОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ 3 3.1 Радионуклиды – источники ионизирующих излучений 5 3.2 Источники -частиц, протонов и атомов отдачи продуктов деления. 9 3.3 Источники электронов 9 3.3.1 Изотопные источники электронов 9 3.3.2 Ускорители электронов 10 3.4 Источники...»

«СОДЕРЖАНИЕ: РОССИЙСКОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО РЯЗАНЬ Формировать ответственное ресурсопотребление надо со школьной скамьи, - первый заместитель министра ТЭК и ЖКХ Рязанской области Евгений Самородов //МедиаРязань МОСКВА//ПРЕСС-КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОМУ ПОВЕДЕНИЮ НАСЕЛЕНИЯ Пресс-конференция, посвященная перспективам развития энергоэффективного поведения населения в России//РИА Новости ФОРУМ NewGen – энергия будущего В Москве обсуждают векторы развития мировой и инновационной...»

«ГОСКОМСТАТ РОССИИ ГОССТАНДАРТ РОССИИ ОБЩЕРОССИЙСКИЙ КЛАССИФИКАТОР ОСНОВНЫХ ФОНДОВ ОК 013-94 МОСКВА 2002 Предисловие РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом классификации, терминологии и информации по стандартизации и качеству (ВНИИКИ) Госстандарта России, Центром по экономическим классификациям ВНЕСЕН научно-техническим управлением Госстандарта России ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 26 декабря 1994 г. № 359 ВЗАМЕН Общесоюзного классификатора...»

«Чернобыль. Большая ложь Алла Ярошинская 2 Книга Алла Ярошинская. Чернобыль. Большая ложь скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 3 Книга Алла Ярошинская. Чернобыль. Большая ложь скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! Алла Александровна Ярошинская Чернобыль. Большая ложь 4 Книга Алла Ярошинская. Чернобыль. Большая ложь скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! ОТЧЕТ ИЗ МЕРТВОЙ ЗОНЫ 26 апреля 1986 года, спустя семь лет после...»

«© Дорофеев А.А.,...»

«ГАЗИФИКАЦИЯ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ТОПЛИВ: РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ ОБЗОР, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕЛ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Москва, 2012 г. УДК 622.76 К 65 Копытов В.В. Газификация конденсированных топлив: ретроспективный обзор, современное состояние дел и перспективы развития – М.: Инфра-Инженерия, 2012. – 504 с. ISBN 978-5-9729-0052-7 В настоящей книге представлен иллюстрированный исторический путь зарождения, становления, расцвета, временного забвения, современного уровня развития и перспектив технологий и...»

«4. 6-20 1. 5 Ensto Finland Oy Ensio Miettisen katu 2, 105062, 196084, - 690002, P.O. Box 77.,. 20,.1., 19.,. 3,. 310 FIN-06101 Porvoo, Finland.: +7 (495) 258 52 70.: +7 (812) 336 99 17.: +7 (423) 276 55 31 utility.networks@ensto.com : +7 (495) 258 52 69 : +7 (812) 336 99 62.: +7 (423) 240 29 61 www.ensto.com www.ensto.ru www.ensto.ru www.ensto.ru стр. РОСЭП - 3 Филиал ОАО НТЦ электроэнергетики РОСЭП ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,38–20...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.