Өсімдік жасушаларын өсіру жүйелері және қосымша заттарды алу технологиялары

Орындаған: Сыдыкова А. Б.

Жасушаларды өсіру жүйелері.

БАӨЖ

Жоспар:

1. Жасушалар суспензиясы.

2. Иммобильденген жасушалар.

3. Қосымша заттарды алу үшін жүргізілетін жұмыстардың кезеңдері.

1. Жасушалар суспензиясы.

Жасушаларды in vitro жағдайында өсірген кезде олардың өсуі мен биосинтездеріне өсіретін жүйелердің техникалық көрсеткіштерінің маңызы зор. Өсімдіктердің қосымша заттарының биотехнология өндірісі көбінесе сұйық ортада өсетін жасушаларға негізделген. Лаборатория жағдайында қосымша метаболизмді зерттеген кезде жасушалар әдеттегідей колбаларда кішігірім көлемде (40-200 мл) өсіріледі және айналмалы тербеушілерде араластырылады. Колбалардың айналу жылдамдығы (әдетінше минутына 90-120 айналым) жасушалардың өсуіне және метаболиттердің жинақталуына әсер етеді.

Өсімдік жасушаларының көлемі бактериялар мен саңырауқұлақтарға қарағанда 10 есе, тіпті 100 есе ірі келеді, мұнымен қатар онтогенезде де олардың көлемі өзгереді. Бастапқы экспоненциялдық өсу фазасында олар майда және тығыз болса, стационарлық фазасында көлемі өсіп вакуолі пайда болады. неғұрлым жасушаның көлемі үлкейсе, соғұрлым оның араластыру арқасында бүлінуінің қауіптілігі арта түседі. Сонымен қатар, өсімдік жасушалары ірі және ауыр болған соң оларды жақсы араластырып тұұру қажет. Өйтпесе олар ферментердің түбіне түсіп, тез қартаяды да ақырында жойылады.

Микроорганизмдерді өсіретін жүйелерде биомассаның өсуі, өнісді шығару және оттегімен қамтамасыз ету арасындағы өзара тәуелдігі зерттелген. Ал өсімдіктер жөнінде мұндай деректер жоқ. Жасушалардың өсуіне басқа газдар да әсер етеді. Жасушаларды әр түрлі ферментерлерде өсіріп, олардың өсуі салыстырылған. Жалпы, өсімдік жасушаларының, микроорганизмдермен салыстырғанда, физиологиялық және метаболиттік активтілігі төмен болады. өсімдік жасушаның генерация уақыты (жасушаның кезекте екі бөлінуі арасындағы мерзім) микроб жасушаның генерация уақытынан 60-100 есе арта түседі.

Иммобильденген жасушалар.

Агар қосылған қатты қоректік ортада өсірген жасушалар сұйық ортада өсірген жасушаларға қарағанда қосымша метаболиттерді көбірек синтездейді. Тәжірибелер көрсеткендей, борпылдақ қарқынды өсетін каллусқа қарағанда тығыз баяу өсетін каллус жасушалары алкалоидтарды артық жинақтаған, яғни әдеттегі метаболизм жасушалардың кеңістікте әлдеқандай ұйымдасуын талап етеді. Жасушаның организмде жайғасқан орны оның дифференциялану типі мен дәрежесін белгілейтін факторлардың біреуі. Бір-бірінен аулақтанып немесе кішігірім топта өсетін жасушалардың қоршаған ортасы ерекше болғандықтан метаболизм жолдары басқаша болады.

Жасушаларды мынадай төрт жолмен иммобильдеуге болады:

Иммобильденген жасушалардың суспензияда өскен жасушалармен салыстырғанда мынадай артықшылықтары бар:

Қосымша заттарды алу үшін жасушалық технологияларды дайындау жұмысының кезеңдері:

1. Экономика жағынан тиімді өсімдікті таңдап алу. Өсіруге алынатын өсімдіктерде бағалы, экономика жағынан маңызды қосымша заттары айтарлықтай жоғары мөлшерде болуы қажет. Әсіресе бұл жағдайдың сирек кездесетін немесе жоғалып бара жатқан өсімдіктерге қатысы бар.

2. in vitro жағдайына ұлпаны алғашқы енгізу. Ол үшін қажетті зат жоғары мөлшерде синтезделетін жеке өсімдіктер тандап алынады. Алдымен алғашқы каллустарда қатты ортада өсіріп алады.

3. Биомассада қосымша заттардың сандық және сапалық құрамына химиялық зерттеу жүргізу. Бөлініп жатқан каллус жасушаларында көбінесе қосымша затардың мөлшері бүтін өсімдіктер мүшелеріне қарағанда аз болады. Бұл тұтас өсімдікте қосымша заттардың синтезі бақылауында болатындығын дәлеледейді. In vitro жағдайында жасушалардың дифференциялануы басылғанда немесе тежелгенде, қосымша заттардың биосинтезі төмендеуі мүмкін. Осы жағдайды ескерген жөн.