Гибберилиндердің микробиологиялық өндірісі

Жоспар
Кіріспе

2 Гибберилиндердің микробиологиялық өндірісі

Гибберилиндер гормональды табиғаттың физиологиялық активті қосылыстары, өсімдіктердің өсуін реттеуші топ. Олар жоғары өсімдіктермен сонымен қатар, микроорганизмдермен синтезделеді. Гибберилиннің біраз түрлері тек қана микроорганизмдерден немесе тек қана жоғары өсімдіктерден табылады. Алайда, гибберилиндердің осы түріне және басқа түріне жататын организмдер сипатталған.
Көп жақты және өте жоғары физиологиялық активті гибберилиндер жоғары өсімдіктерге қарағанда, осы метоболитке үлкен қызығушылық туғызады. Гибберилинмен өңделіп өскен өсімдіктер – гиберрилин препаратының ең бір эффективті әсері екені анық. Осы эфектінің цитологиялық негізгі қорытындысы өсімдіктердің жасушасының бөлінуінің тездеуі немесе олардың созылуының тездеуі.
Экзогенді гибберилиндер шөп тектес өсімдіктердің, ағаш өсімдіктердің өсуін стимулдейді, бірақ шөп тектес реакция күштірек көрсетілген.
Метоаболиттік процесте гибберилин маңызды роль атқарады, өсімдіктердің гүлденуіне өсуіне себепші болды. Өсімдіктің сан алуан морфофизиологиялық реакциясы, гибберилиндердің әрекетіне жауап
беретіні бақылады, шын мәнісінде біріншілік болып табылмайды және өзге факторлардың үлкен саны мен гибберилиндердің бір бірімен әрекеттесуі, сонымен қатар өсімдіктердің эндогендік реттеуішісі.
Өндірісте гиббериленді алу саңырауқұлақтарды культирациялау арқылы іске асырылады аскомецетке қатысты көбнесе Gibberella fujikuri (конидиалдық сатыда-Fusarium moniliforme). Гиббирилиндер культуральды сұйықтықтың фильтратынан бөлініп алынады
Қазіргі кезде жалпы сипатталған елуге жуық қосылыстар гибберилин атымен біріктірілген.
Химиялық табиғатына қарай олардың барлығы тетрациклді карбондық қышқыл дитерпенге жатады .
Гибберелинді теңестіру мен бөліну өлшемі бойынша әрбір жаңа гибберелинге берілетін реттік номер А белгісінің оң жақ шетіндегі төменгі жағындағы сандармен белгіленеді.
Көміртегі атомтдарының санына қарай гибберелиндерді екі топқа бөледі. Мұның біреуіне көміртегінің 20 атомы бар қосылыстар жатады. Бұл шын мәнісінде дитерпендер, олардың молекулаларында көміртегі атомының саны кемінде бес. Басқа топқа С 19- көміртегі қосылыстар , өзінің биосинтетикалық тегіне қарай С 20 туындысына тиісті.
Гибберелиндердің арасындағы негізгі структуралық айырмашылық сақинадағы орын ауыстырғыштар сипатымен анықталады. Ал, - гибберелиндер жағдайда лактондық топтауды құрайды
Энт-гибберелинді гипотетикалық көмірсутекті туындысы гибберелиннің структурасы болып қаралады, олардағы атомдардың саны осындай басқа циклдік дитерпендерде үйлесуде:

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 24 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Аннотация
Нормативті сілтеме
Анықтама терминдер
Белгілер мен қысқартылған мәндер
Кіріспе
1 Аналитикалық бөлім
1.1 Микроорганизм продуцентіне сипаттама
1.2 Азықтық препараттарды алудағы шикізатқа сипаттама
1.3 Антибиотик анд-де қолданылатын көмірсу көздеріне сипаттама
1.4 Антибиотикалық азық препараттарына сипаттама
2 Эксперименттік бөлім
2.1 Эксперименттік бөлімнің орындалуы
2.1.1 Антибиотик продуценттерінің екі фазалы сипаттамасы
2.1.2 Ортаның белсенді қышқылдылығы
2.1.3 Лабораториялық регламент
3 Технологиялық бөлім
3.1 Биовит өндірісінің технологиялық сызбанұсқасы
3.2 Негізгі аппаратқа сипаттама
4 Еңбекі қорғау және техника қауіпсіздігі
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі

Нормативтік сілтемелілер

СГРК 1,4 – 1999 – Қазақстан Республикасының
мемлекетік
стандарт
жүйесі,
формалар стандарты

СГРК 1,12 – 2000 – Нормативті текстің
құжаттары,
мазмұнын
өрнектеуге, құрастыруға,
тұрғызуға
арналған жалпы талап

ГОСО 3,001 – 2000 – Қазақстан Республикасы
білімінің
Мемлекеттік
жалпы білім беру
стандарты
жоғарғы кәсіптік білім.
Негізгі
ережелер

ГОСТ 2,105 – 59 ЕСКД – Текст құжаттарына жалпы талап

ГОСТ 2,106 – 99 ЕСКД – Текст құжаттары

ГОСТ 2,111 – 98 ЕСКД – Норма бақылау

ГОСТ 2,1101 – 92 СПДС – Жұмысты құжаттарға негізгі талап

ФСЮКГУ 4,6 – 001 – 2004 – Оқу құжатын өрнектеу ережесі.
Текстік
құжатқа жалпы талап

ФСЮКГУ 4,6 – 002 – 2004 – Оқу құжатын өрнектеу ережесі
графикалық
құжатқа жалпы талап.

2 Гибберилиндердің микробиологиялық өндірісі

Гибберилиндер гормональды табиғаттың физиологиялық активті қосылыстары,
өсімдіктердің өсуін реттеуші топ. Олар жоғары өсімдіктермен сонымен қатар,
микроорганизмдермен синтезделеді. Гибберилиннің біраз түрлері тек қана
микроорганизмдерден немесе тек қана жоғары өсімдіктерден табылады. Алайда,
гибберилиндердің осы түріне және басқа түріне жататын организмдер
сипатталған.
Көп жақты және өте жоғары физиологиялық активті гибберилиндер жоғары
өсімдіктерге қарағанда, осы метоболитке үлкен қызығушылық туғызады.
Гибберилинмен өңделіп өскен өсімдіктер – гиберрилин препаратының ең бір
эффективті әсері екені анық. Осы эфектінің цитологиялық негізгі қорытындысы
өсімдіктердің жасушасының бөлінуінің тездеуі немесе олардың созылуының
тездеуі.
Экзогенді гибберилиндер шөп тектес өсімдіктердің, ағаш өсімдіктердің
өсуін стимулдейді, бірақ шөп тектес реакция күштірек көрсетілген.
Метоаболиттік процесте гибберилин маңызды роль атқарады, өсімдіктердің
гүлденуіне өсуіне себепші болды. Өсімдіктің сан алуан морфофизиологиялық
реакциясы, гибберилиндердің әрекетіне жауап
беретіні бақылады, шын мәнісінде біріншілік болып табылмайды және өзге
факторлардың үлкен саны мен гибберилиндердің бір бірімен әрекеттесуі,
сонымен қатар өсімдіктердің эндогендік реттеуішісі.
Өндірісте гиббериленді алу саңырауқұлақтарды культирациялау арқылы іске
асырылады аскомецетке қатысты көбнесе Gibberella fujikuri (конидиалдық
сатыда-Fusarium moniliforme). Гиббирилиндер культуральды сұйықтықтың
фильтратынан бөлініп алынады
Қазіргі кезде жалпы сипатталған елуге жуық қосылыстар гибберилин
атымен біріктірілген.
Химиялық табиғатына қарай олардың барлығы тетрациклді карбондық қышқыл
дитерпенге жатады .
Гибберелинді теңестіру мен бөліну өлшемі бойынша әрбір жаңа
гибберелинге берілетін реттік номер А белгісінің оң жақ шетіндегі төменгі
жағындағы сандармен белгіленеді.
Көміртегі атомтдарының санына қарай гибберелиндерді екі топқа бөледі.
Мұның біреуіне көміртегінің 20 атомы бар қосылыстар жатады. Бұл шын
мәнісінде дитерпендер, олардың молекулаларында көміртегі атомының саны
кемінде бес. Басқа топқа С 19- көміртегі қосылыстар , өзінің
биосинтетикалық тегіне қарай С 20 туындысына тиісті.
Гибберелиндердің арасындағы негізгі структуралық айырмашылық сақинадағы
орын ауыстырғыштар сипатымен анықталады. Ал, - гибберелиндер
жағдайда лактондық топтауды құрайды
Энт-гибберелинді гипотетикалық көмірсутекті туындысы гибберелиннің
структурасы болып қаралады, олардағы атомдардың саны осындай басқа
циклдік дитерпендерде үйлесуде:

66 сурет- (Ғ)Саңырауқұлақты және өсімдік текті (Р) гибберилиндердің
құрлысы

Кеңінен таралған және ең бір ерекше физиологиялық активті гибберелин
қосылысы болып табылады. Олар гибберелинді қышқыл деген атпен алған.
гибберелин - түссіз, ұшқыш зат, көптеген спирттерде , кетондарда
және күрделі әфирлерде жақсы ериді, суда жақсы ерімейді. гибберелині
- коммерциялық препаратаның негізгі құрамды бөлігі. Гибберелиннің
биосинтезі кезінде Fusarium monilitorme культурасының компоненті
басқа туындыдан асып түседі. Гибберелиннің үлкен бөлігінде тетрациклдік
ядро тұрақты алмастырғыштардың қатарын алып жүреді: бұл жағдайда С-7-
карбоксильді топ; С-17-кәдімгі экзометиленді байланыс; С-18-көп жағдайда
-топ; ал және қоспағанда; С-19 да 19-10 δ-лактон немесе
карбоксильді топ пайда болады.
F.monilitorme көмегімен гибберелинді алу микробиологиялық синтездеудің
типтік қосфазалы порцесі деп қарастырылады, осы кезде алғашында
биомассаның қарқынды жиналуы, содан кейін өнімнің түзілуі жүреді. Басты
шарт, культураның жоғары өнімділігін қамтамасыз ету, азоттың қайнар көзінің
әлсіреуі көміртек қосылысының жоғары деңгейде сақталған ортасы деп санаған
жөн.
Түптік жағдайда пордуцентті культувирлеу кезінде азоттың қайнар көзі
ретінде виноқышқылды аммоний тұзы (0,7%) және әсіресе сая ұны (3%) оң
эффект береді. Басқа қосылыстардан – сахароза немесе глюкоза (4-6%).
Компоненттер болатын аталатын ортада, гибберелиннің концентрациясы 200
мгл-ге жетеді.
Технологиялық шешім, көміртектің мол мөлшерін қамтамасыз ету үшін
продуцетті сапалы ортада өсіру мүмкін, содан кейін құрамы бойынша
балансталмаған азот бойынша лимиттелмеген ортаға биоммасын тасылдау.
Сондай-ақ, культивирлеу барысында көмірсудың қайнар көзін бөлшектеп
қосу болуы мүмкін, мұндай жағдайда оның концентрациясын 1-4%-тен
жоғарылатпау керек. Бұл жағдайда периодтық, сонымен қатар үздіксіз процес
қолданылады .Бұл әдіс синтездің жойылуын болдырмайды.
Көмірсудан басқа, көміртегінің қайнар көзі ретінде басқа, майлар (жир),
масла ұсынылды, оны бір сатылы порцесс жүргізу кезінде қолдануға болады.

67 сурет - Коа ацетоацетилден геранилгеранилпирофосфат алу биосинтезінің
жолы

Жалғасы

Іс жүзінде ерімегіштердің арқасында майлар (жир, масла) жәймен
продцентті ассимилирлейді және гибберелиннің синтезіне қажетті өнімді фаза
мөлшерінде сақталады.
Лиметте азотты орта кейде мицелия биомассасының артуы байқалады.
Анализ көрсеткендей, полисахаридтер мен майлардың мицелияда жиналуымен,
клеткада құрамы жоғары болады бұл синтездеу жолымен жүреді. Гибберелиннің
биосинтезі порцесінің өзіндік ерекшелігі – рН ортасының мәні төмен (3,0-
4,5) болуы, осы кезде пайда болады. Аэрациялау, араластыру режимі және
технологиялық порцестің жүргізілетін бөлшектері құрал-жабдық дәрежесіне
байланысты, аэрациялау және араластырғыш құралдардың құрылысына, орта
құрамына байланысты, әсіресе продуцентіне.
Гибберелинің молекуласының биогенезі, қазіргі кезде жеткілікті тереңірек
зерттелген. Басқа және көптеген микробты матаболиттер, гибберелиндер,
құрлысы жағынан күрделі болғанына қарамастан, ацетат бірлік деп аталатын
немесе бірнеше құрылымдары қарапайымнан құралады. Соңғылары липид
биосинтезіне қатысады, каротинондтар және бірқатар басқа өнімдерді
екіншілік метаболиттерге жатқызу қабылданған.
Гибберелиндердің пайда болуы жеке жағдайда терепеннің синтезінен
ұсынылады. Әдебиетте оны мевалон қышқылын синтездеу арқылы алады. Белгілі
сатыға дейін, каротинді және терпенді биогенез жолы біркелкі. Синтез үшін
бастапқысы болып ацетил-КоА саналады. Өсу тізбегі карбоксильді топпен
ацетил-КоА басталады және олар тізбектеле екі көміртегі атомына ұлғаяды.
Әрбір келесі екі көміртегі атомы (немесе ацетил қалдық) малонил-КоА-дан
басталады. Көміртегі атомы реакциясы барысында бос карбоксильді топқа
жататын түрде жоғалады. Ацетил-КоА электрофильді формада осы
реакцияға түседі, ал малонил-КоА нуклеофилді демек, электрофильді
шабыуылда орны болады:

Ацетоацетил-КоА

Олай болса, бос гидроксильді топ әрбір жаңа қалдық малонил-КоА
ацетил-КоА карбоксильдің өсуші орнын басады. Нәтижесінде декарбоксилдеудің
соңғы тобында активтіліктің кері зарядының болуы.
Ацетоацетил-КоА активтілігіне байлансты оксиметилглутарил-КоА
синтетазы кезінде ацетаттың бірлігі қосылады, нәтижеде 3-гидрокси-3-
метилглутарил-КоА пайда болады. Соңғы нәтижесінде НАО-ның тәуелді
ферментативті тотықсыздану мевалон қышқылда пайда болады (3,5—диокси 3-
метильвалеринді қышқыл). Мевальдинді қышқыл бос формада шығарылмайтын
аралық азық болып есептеледі. Тотығу іс жүзінде кері айналмайтын реакция.
Мевалонды қышқыл әдетте (тікелей және арнайы) изопренді туындының тікелей
және арнайы предшественник ретінде қарастырылады. Әрмен қарай биогенез
тізбегінде мевалонды қышқыл АТФ фосфорлирлеуіне ұшырайды, үш топта
жүреді.Біріншісінде 5-фосфомевалонды қышқылы пайда болады, одан кейін 5-
пирофосфамевалонды қышқыл пайда болады.Үшінші реакция фосфорлау
декарбоксилдеумен жүреді, нәтижесінде изопентенилпирофосфат пайда
болады.Соңғысы31,- диметилаллилпирофосфат изомереляцмяға ұшырайды.

68 сурет - Гиббереллин биосинтезі:

І - лабадиеополпирофосфат; ІІ - пимарадиум; ІІІ - каурен; ІV - каурен;
қышқылы; V - -гидроксикаурен қышқылы; VІ - гибберелин ;VІІІ
гибберелин;ІХ-гибберелин;Х-гибберел лин қышқылы(гибберелин)
Диметилаллилпирофосфаттың нуклеофильді шабуылда изопентенилпирофосфатта
болып құрамында 10 көміртегі атомы бар геранилпирофосфат түзіледі.
Келесі трансфераза (синтетазды) реакциялар фарнезилпирофосфат
қосылысының түзілуіне әкеледі, ол 16 көміртегі атомынан құралаған және
бірінші қайтарда 20 көмірсутегі атомы геранилгеранилпирофосфатпен ациклді
дитерпен байланысады (сурет).
Келесі синтез сатылары, гиббереллиннің бітуіне жеткізуші, алдыңғыларға
қарағанда аз зерттелген. Белгісіз кейбір ферменттер, болып жатқан
реакцияларға жауапты. Барлық аралық қосылыстар түгелімен теңестрілуі
мүмкін. Бірақ та порцестің жалпы өтуі түсінікті.
Культурадағы гибберелинндердің сандық құрамын анықтау үшін биологиялық
және физико-химиялық әдістер қолданылады. Биологиялық әдіс негізінде
гиббереллиндердің қабілеті жоғары сатыдағы өсімдіктердің түрлі
физиологиялық порцестерін стимулдеуші.
Культуралды сұйықтағы гиббереллиннің сандық анализі фотометриялық
әдіспен жүргізеді, бұл бірқатар жағдайларда бірге жүретін қосылыстарды
алдын ала болуын талап етеді, бұл нәтижелерді айналдырады.
Жеке гиббереллинде жұқа қабаты хроматография әдісі сандық анализ жасау
барысында жүргізіледі.

2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Гиберелин өндірісі

Гиберелинді ассимилизациялау және қабілеттілігі бұрыннан белгілі,
бірақ каратиноидтар негізінде гиберелин алудағы қарқынды зерттеулер ХХ
ғасырдың екініші жартысында ғана басталған болатын. Біздің елімізде өсы
мәселе бойынша зерттеулер ғылымдар мен көптеген институттардың
инженерлерінің бірлескен мемлекеттік координациялық жоспарымен жүргізілген.

2.2 Шикізатқа сипаттама

Гибберилиндер гормональды табиғаттың физиологиялық активті қосылыстары,
өсімдіктердің өсуін реттеуші топ. Олар жоғары өсімдіктермен сонымен қатар,
микроорганизмдермен синтезделеді. Гибберилиннің біраз түрлері тек қана
микроорганизмдерден немесе тек қана жоғары өсімдіктерден табылады. Алайда,
гибберилиндердің осы түріне және басқа түріне жататын организмдер
сипатталған.
Көп жақты және өте жоғары физиологиялық активті гибберилиндер жоғары
өсімдіктерге қарағанда, осы метоболитке үлкен қызығушылық туғызады.
Гибберилинмен өңделіп өскен өсімдіктер – гиберрилин препаратының ең бір
эффективті әсері екені анық. Осы эфектінің цитологиялық негізгі қорытындысы
өсімдіктердің жасушасының бөлінуінің тездеуі немесе олардың созылуының
тездеуі.
Экзогенді гибберилиндер шөп тектес өсімдіктердің, ағаш өсімдіктердің
өсуін стимулдейді, бірақ шөп тектес реакция күштірек көрсетілген.
Метоаболиттік порцесте гибберилин маңызды роль атқарады, өсімдіктердің
гүлденуіне өсуіне себепші болды. Өсімдіктің сан алуан морфофизиологиялық
реакциясы, гибберилиндердің әрекетіне жауап
беретіні бақылады, шын мәнісінде біріншілік болып табылмайды және өзге
факторлардың үлкен саны мен гибберилиндердің бір бірімен әрекеттесуі,
сонымен қатар өсімдіктердің эндогендік реттеуішісі.
Өндірісте гиббериленді алу саңырауқұлақтарды культирациялау арқылы іске
асырылады аскомецетке қатысты көбнесе Gibberella fujikuri (конидиалдық
сатыда-Fusarium moniliforme). Гиббирилиндер культуральды сұйықтықтың
фильтратынан бөлініп алынады
Қазіргі кезде жалпы сипатталған елуге жуық қосылыстар гибберилин
атымен біріктірілген.
Химиялық табиғатына қарай олардың барлығы тетрациклді карбондық қышқыл
дитерпенге жатады .
Гибберелинді теңестіру мен бөліну өлшемі бойынша әрбір жаңа
гибберелинге берілетін реттік номер А белгісінің оң жақ шетіндегі төменгі
жағындағы сандармен белгіленеді.

2.3 Гиберелин өндірісінің технологиясы

Гиберелин өндірісі процесінде микробиологиялық технологияның
барлық негізгі сатылары кіреді (сызбанұсқа 1):
1) егіс материалын алу
2) қоректік ортаны дайындау
3) ферментация
4) ашытқы суспензиясын концентрлеу
5) биомассаны термоөндеу
6) кептіру
7) буып, түю

Гиберелин алудың технологиялық процесі өсімді шикізат
гидрализатында каротинид өндірісінен айырмашылығы жоқ. Бірақ процестің
кейбір сатыларында заттық айырмашылық болады. Шикізат дайындау сатысы
болмайды. Өйткені гиберелин шығаратын биохимиялық зауыттар биосинтезге беру
алдында ешқандай толық дайындықты қажет етпейтін негізгі шикізат – сұйық н
– парафиндерді мұнай өңдеу зауыттарынын алады. Гиберелин өндірісінде
ашытқыны концентрлеу сатысында флотерлеу процесі жоқ; ашытқы суспензиясы
сепарирлеу және бұлау жолымен қоюланады.

биотазартуға
оңделген

культуралды сұйықтық

Бу

Бу
Су

Жылу тасымал дағыш

Су

Сызбанұсқа 1. Гиберелин өндірісінің технологиялық сызбанұсқасы.

2.4 Егіс материалын алу

Ақуыздық – витаминдік концентраттарды алу үшін көміртегі атомының
саны 10- нан 30-ға дейінгі н- парафиндерді қабылдайтын candida туысы н –
парафиндерді ассимиляциялайтын жақсы түрлері болып С.tropicalis,
C.lipolytica, C.intermedia, C.quilliermondii табылады. Негізгі өндірістік
культура ретінде жұмыс істейтін Candida quilliermondii ашытқылары ең жақсы
технологиялық және физиологиялық көрсеткіштерге ие. Бірқатар зауыттарда
Candida туысы ашытқыларының берілген өндірістің жағдайына бейімделген
мутантты штамдары алынды. Биохимиялық зауытта егіс материалын алу бөлімі
үздіксіз жұмыс істейді. Егіс материалы өндірісті қосу кезінде иныекцияның
енуі, жаңа культураға ауыстыру кезінде және ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.