Микроорганизмдердің өндірістік штамдарын алудың жаңа тәсілдері


Пән: Биология
Жұмыс түрі:  Курстық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:   

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің биотехнология, биохимия және өсімдіктер физиологиясы кафедрасы

МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ ӨНДІРІСТІК ШТАМДАРЫН АЛУДЫҢ ЖАҢА ТӘСІЛДЕРІ

Қабылдаған: Заядан Б. К.

Орындаған: Алашбаева Л. Ж.

2008

Мазмұны

1 Биотехнологияның обьектілері.

2 Өндірістік микроорганизмдер

3 Өндірістік микроорганизмдер селекциясы

Биотехнологияның обьектілері.

Биотехнологиядағы ғылыми-зерттеулер мен техналогиялық жұмыстардың обьектілеріне микроорганизмдер, жануарлар мен өсімдіктердің клеткалары мен ұлпалары жатады. Клетка физиологиясының метоболизімін, генетикасын зерттеу, зертханалық жағдайда дақылдандыру әдісін жасау, өндірістік биомасса көлемеін арттыру, клеткалық метоболиттерді бөліп алу және тазарту биотехнологияда бір ғана мақсатты көздейді, ол адам тіршілігіне пайдалы өнімдерді түзетін микроорганизм штамын, жануар мен өсімдік клеткасын ұлпасындақылдандыруды жасау. Бұл жағдайда биологиялық обьектінің сапалық сипаттамасына биологиялық өнім құндылығы тәуелді болады. Сондықтан продуцент микроорганизмдердің биологиялық қасиеттерін зерттеу, сұрыптау және алу, генетикалық түрлендіру, трансгенді жануарлар мен өсімдікткрді алу негізінен биотехнологиялық үрдістеріне негізгі буын тізбегінің биологиялық технология бастамасы болып табылады.

Өндірістік микроорганизмдер

Суда және топырақта, адам мен жануар ағзасында мекендейтін, ризосфера және өсімдік ұлпасында мекендейтін микроорганизмдер табиғатта зат алмасуға қатысып, биологиялық белсенді қосылыстар түзеді, жануарлар ағзасында иммунопротекторлық қызмет атқарады және т. б. Микроорганизмдерді өндірістік және өндірістік емес деп токсономиялық жіктеу жоқ. Сонымен қатар өндірістік құнды микроорганизмдер жыл сайын сұрыптау және микроорганизмдердің генетикалық түрленуі арқылы толықтырылуда. Өндірістік микроорганизмдер - бұлар негізінен актиномицеттер және бактериялар, мицеляльды саңырауқұлақтар мен ашытқылар. Кейбір зерттеушілер битехнологиялық өндіріске қажетті, өзіндік биологиялық агент ретінде ферменттерді бөліп алады.

Өндірістік микроорганизмдер ішінде кең танымал продуценттерге; Penicillium camtmbertii (провитамин А-бетта каротин), Eremothecium (витомин В12 рибофлабин), Streptococcus thermophilus (антибиотик тиозин), Bacillus subtilis (жемдік антибиотик бацитрацин), Streptomyces (антибиотиктер - аминоглюкозидтер, макролиттер, тетрциклин, бетта лактамдар), Saccharomyces cerevisiae (аспаздық ашытқы, сыра, спирт), айран, йогурт және т. б. ) Бұл тізімге жүздеген - продуцент микроорганизмдер кіреді. Өндірістік құнды микроорганизмдерді талдау, қоршаған ортаны, адам, жануар және өсіидік ағзасында мекендейтін мың микроорганизмдерден талдау жүргізеді.

Өндірістік құнды микроорганизмдер өндіретін біріншілік және екіншілік метоболиттері бойынша жіктеледі. Біріншілік метоболиттерге амин қышқылдар, витоминдер, нуклеотидтер, органикалық қышқылдар, ферменттер және т. б. биологиялық белсенді заттар жатады. Екіншілік метоболиттр бұлар антибиотиктер, олигопептидтер және т. б.

Өндірістік құнды микроорганизмдер ішінен бөлінеді;

  • селекция жолымен алынған табиғи штамдар;
  • қажетті пайдалы штамдарын күшейтетін индуцияланған мутация нәтижесінде өзгерген штамдар;
  • генетикалық түрленген микроорганизмдер.

Өндірістік құнды микроорганизмдер өзінің биологиялық сипаты, метоболизімі бойынша қалған микроорганизмдерден айырмашылығы аз. Микроорганизмдердің қарқынмен өсіп-өнуі және көбеюі қарқындылығына бағытталған физиологиялық белсенділік, метоболизм қоршаған ортаның абиотикалық және биотикалық факторларына тәуелді. Яғни кез-келген микроб клеткасы берілген генетикалық бағдарлама бойынша үлкен өндіріс жүргізетін минифабрика болып саналады.

Сонымен қатар өндірістік құнды микроорганизм топтары келесі критерийлермен сипатталады:

  • арзан және оңай қол жететін субстраттарда өсу;
  • жұмсалатын қоректік субстраттың керекті мөлшерде пайдаланып биомассаның жоғарғы өсуі және өнімнің жоғарғы болуы;
  • қоректік субстратқа және дақылдандыру жағдайларына қойылатынжәне өнімділік пен дақылдылыққа сәйкес тұрақт, генетикалық біртекті болуға дағдылы;
  • бактериофактарға және басқа да бөгде микрофлораларға тұрақты болуы;
  • адамдарға және қоршаған ортаға зиянсыз болуы;
  • мүмкіндігінше продуценттер термофильді және ацетофильді болуы керек, себебі бұл жағдайда ферменттелетін субстратты бөгде микрофлора инвазиясынан сақтау оңай;
  • биосинтездің мақсатты өнімі экономикалық және шаруашылық құндылығына ие болу, пайдаланған субстраттан оңай бөліну керек.

Әрине, өндірістік құнды штамның басқа микроорганизмдерден ерекшеленетін негізгі қасиеті, соңғы өнімді аса жоғары синтездеу болып табылады. Өндірістік құнды штамдар - критерийі бойынша, тиісті микроорганизм түрінен жүз және мың есе асып түсуі керек. Көзделген өнімінң аса жоғары синтезі клеткалардың метоболиттік үрдістерін өзгертуге бағытталған жол арқылы алынады. Бұл үшін биологиялық обьект ретінде табиғи немесе генетикалық түрленген микроорганизмдер қолданылады. Ізделген метоболитті шығаруды жоғарылату және кейбір биологиялық қасиеттерін өзгерту арқылы, мысалы, осымикроорганизммен арзан шикізаттың қолданысын жақсарту арқылы биотехнологиялық өндірістің сапасын арттырады, сапалық сипаты сақтала отырып көзделген өнімнің өзіндік құндылығын төмендетеді.

Бірақ зертханада алынған сол немесе биологиялық белсенді заттың аса жоғары синтезі берілген микроорганизмдер үшін қалып емес және оның бақылау механизмдері генетикалық детерминацияланған механизмдері метоболиттік үрдістер реверсиясына аса жоғары өндірістік белсенділігінің тұрақсыздығына әкелуі мүмкін. Бұл өндірістік микроорганизмді қолданудың кейбір мысалдары 1-ші кестеде көрсетілген.

Микроб биомассасының биотыңайтқыш, биоинсектицид ретінде және т. б. соңғы өнім болса, бұл өндірістік микроорганизмдерді жасауда қарапайым болады. Бұл жағдайда сол немесе басқа микроб метаболитінің синтезі белсенділігі туралы сұрақ аса маңызды емес.

Өндірістік микроорганизмдер және олардың синтез өнімдері

Организм
Тип
Өнім
Организм: 1
Тип: 2
Өнім: 3
Организм: Тағам өнімдері және сусындар
Организм: Saccharomyces cerevisiae
Тип: Ашытқы жасушалары
Өнім: Аспаздық ашытқы, шарап, эль
Организм: Saccharomyces carlsbergens
Тип: »
Өнім: Лагерн сырасы
Организм: Saccharomyces rouxii
Тип: »
Өнім: Соя тұздығы
Организм: Candida milleri
Тип: »
Өнім: Француз қышқылы
Организм: Lactobacillus sanfransisco
Тип: Бактерия
Өнім:
Организм: Streptococcus thermophilus
Тип: »
Өнім: Йогурт
Организм: Lactobacillus bulgaricus
Тип: »
Өнім: »
Организм: Propionibacterium shermanii
Тип: »
Өнім: Швейцария ірімшігі
Организм: Gluconobacter suboxidans
Тип: »
Өнім: Сірке қышқылы
Организм: Penicillium roquefortii
Тип: »
Өнім: Рокфор типті ірімшіктер
Организм: Penicillium camtmbertii
Тип: »
Өнім: Камамбер және ьри ірімшігі
Организм: Aspergillus oryzae
Тип: »
Өнім: Саке(күріш крахмалы гидролизі)
Организм: Rhizopus
Тип: »
Өнім: Темпе
Организм: Mucor
Тип: »
Өнім: Суфу (соя сүзбесі)
Организм: Monascus purpurea
Тип: »
Өнім: Анг-как(қызыл күріш)
Организм: Өндірістік химиялық заттар
Организм: Saccharomyces cerevisiae
Тип: Ашытқы
Өнім: Этанол (глюкозадан)
Организм: Kluyveromyces fragilis
Тип: Ашытқы
Өнім: Этанол (лактозадан)
Организм: Clostridium acetobutylicum
Тип: Бактерия
Өнім: Ацетон және бутанол
Организм: Aspergillus niger
Тип: Саңырауқұлақ
Өнім: Лимон қышқылы
Организм: Xanthomonas campestris
Тип: Бактерия
Өнім: Полисахарид
Организм: Амин қышқылдары және нуклеотидтер (дәмдік қоспалар ретінде)
Организм: Corynebacterium glutamicum
Тип: Бактерия
Өнім: L-лизин
Организм: Corynebacterium glutamicum
Тип: »
Өнім: 5’-инозин қышқылы
Организм:
Тип:
Өнім: 5’-гуанил қышқылы
Организм: Біржасушалылардың ақуыздары
Организм: Candida utilis
Тип: Ашытқы
Өнім: Қағаз өндіріс қалдықтарынан микробты ақуызлдары
Организм: Saccharomyces lipolutica
Тип: »
Өнім: Мұнай алкандары микробтық ақуыздары
Организм: Methylopilus methylotrophu
Тип: Бактерия
Өнім: Метанда немесе метанолда өскендегі микробтық ақуыздары
Организм: Витаминдер
Организм: Eremothecium
Тип: Ашытқы
Өнім: Рибофлабин
Организм: Pseudomonas denitrificans
Тип: Бактерия
Өнім: В12 витамин
Организм: Propionibakterium
Тип: Бактерия
Өнім: В12 витамин
Организм:
Тип: Ферменттер
Өнім:
Организм: Aspergillus oryzae
Тип: Саңырауқұлақ
Өнім: Амилаза
Организм: Aspergillus niger
Тип: »
Өнім: Глюкоамилаза
Организм: Trichoderma reesii
Тип: »
Өнім: Целлюлаза
Организм: Saccharomyces cerevisiae
Тип: Ашытқы клеткалары
Өнім: Инвертаза
Организм: Kluyveromyces fragilis
Тип: »
Өнім: Лактаза
Организм: Saccharomyces lipolytica
Тип: »
Өнім: Лактаза
Организм: Aspergillus
Тип: Саңырауқұлақ
Өнім: Пектиназалар және протеиназалар
Организм: Bacillus
Тип: Бактерия
Өнім: Протеазалар
Организм: Endothia parasitica
Тип: Саңырауқұлақ
Өнім: Микробтың ұлтабарлық ферменті
Организм:
Тип: Полисахаридтер
Өнім:
Организм: Leuconostos mesenteroides
Тип: Бактерия
Өнім: Декстран
Организм: Xanthomonas campestris
Тип: »
Өнім: Ксантан
Организм:
Тип: Дәрілік заттар
Өнім:
Организм: Penicillium chrisogenum
Тип: Саңырауқұлақ
Өнім: Пенницилиндер
Организм: Cepahalosporium
Тип: »
Өнім: Цефалоспариндер
Организм: Streptomyces
Тип: Бактерия
Өнім: Амфотерицин В, канамицин, неомицин, стрептомицин, тетроциклин және т. б.
Организм: Bacillus brevis
Тип: »
Өнім: Грамицидин С
Организм: Bacillus subtilis
Тип: »
Өнім: Бацитрацин
Организм: Bacillus polymyxa
Тип: »
Өнім: Полимиксин В
Организм: Rhizopus nigericans
Тип: »
Өнім: Стероидтар трансформациясы
Организм: Arthrobacter simplex
Тип: Бактерия
Өнім: »
Организм: Micobacterium
Тип: »
Өнім: »
Организм:
Тип: Гибридомалар
Өнім: Иммуноглобулиндер және моноклональды антиденелер
Организм: Сүтқоректілердің клеткалық сызығы
Тип: -
Өнім: Интерферон
Организм: Escherichia coli
Тип: Бактерия
Өнім: Инсулин, адамның өсу гормоны, соматостатин, интерферон
Организм:
Тип: Каротиноидтар
Өнім:
Организм: Blakeslea trispora
Тип: Саңырауқұлақ
Өнім: β-каротин
Организм: Phaffia rhodozyma
Тип: Ашытқы алеткалары
Өнім: Астаксантин
Организм:
Тип: Энтомопотогенді бактериялар
Өнім:
Организм: Bacillus thurinigiensis
Тип: Бактерия
Өнім: Биоинсектицидтер
Организм: Bacillus popilliae
Тип: »
Өнім: »

Екінші кестеде микроорганизмдерді тағам, химия өндірісінде, фармацептикадаа қолданудың кейбір мүмкіндіктері көрсетілген. Өндірістік микроорганизмдер өндірістің басқа да саласында; шаруашылық қызметінің басқа да саласында қолданылады:

♦ Биогеометаллургияда кенге тапшы орындарынан металдарды алу мақсатында сілтілендіру жолы арқылы, суда ерімейтін металл түрін еритін түрге айналдыру арқылы (T ) сонымен қатар ауыр металдар аккумуляциясын лас көздерден тұндыру кездерінде ( ) ;

♦ Ағын суларды тазартуда спиртті, май қышқылдарын, параферинді, араматты көмірсуларды, фенолды тотықтыратын аэробты және анаэробты микроорганизмдер қолданылады( ) ;

♦ Биотыңайтқыштар, атап айтқанда, нитрогин және азотобактерин препораттары топырақты байланысқан азотпен байыту үшін қолданылады. ( ) ;

♦ Биоинсектицидтер, құрамында бунақденеліліерге ( колорад өсімдік биті, алма жемісінің тұқымдасы және т. б. ) үшін потогпнді саңырауқұлақтар, бактериялар және вирустар, жәндіктерге потогенді әсер етуші болып табылады. ( ) ;

♦ Топырақты және суды ластайытн ксенобиотиктер, синтетикалық қосылыстардың биодегредациясын толық минерализациялау, не жартылай толық емес деградация, не олардың жинақталуы, полимеризациясы болуы мүмкін. Толық дегредацияға ұшырайтын қосылыстар, яғни минерализация көміртек оксиді, су, аммиак, сулфидтер және фасфаттарға дейін байланысты негізінен барлық метоболидтік жолдан өтеді және микроорганизмдермен көміртек және энергия көзі ретінде қолдануы мүмкін.

Табиғи экожүйелерде биодеградация, биотрансформация үрдістеріне микроорганизм жиынтығы, араласқан дақылдар қолданылад. Мұнда субстратты ыдыратудың әр сатысына әр түрлі микроорганизмдер қатысады. Биодеградация үрдісіне монодақыл емес, микрооорганизмдер ассоциациясы қолдануының келесі ерекшеліктері:

  • құрамы бойынша күрделі, бір текті емес субстратты қолдануға қабілеттілігі;
  • күрделі органикаылқ қосылысты минерализациялауға қабілеттілігі;
  • органикалық заттарды биотрансформацияалуға жоғары қабілеттілігі;
  • токсикалық заттарға, соның ішінде ауыр металлдарға тұрақтылығы жоғары;
  • қоршаған ортаның биотикалық және абиотикалық факторлар әсеріне жоғары тұрақтылығы;
  • жоғары өнімділік, биодегредациялауға қабілеттілік.

Микроорганизмдерді қолдану мүмкіндігі

- Қалдықтарды қайта өңдеу, қоршаған орта жағадйын қадағалау;

- Энергия алу(биоэнергия) ;

- Жемдер, тағам қоспалары, сусындар, тұрмыстық химия өнімдерін алу;

- Минералды шикізаттарды бәлу;

- Затты тазалау және қанықтыру;

- Физиологиялық белсенді қосылыстарды алу;

- Биосинтез, биотрансформация, биодеградация үшін қолдану;

- Медицина, ветеринария және өсімдік өсіру шаруашылығында қолдану;

- Биоэлектроникада қолданады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Микробиологиялық синтездің тиімділігі
Клеткалық инженерияның мәселелері
Биотехнология пәнінен зертханалық жұмыстар
Микроорганизмдер генетика жүйесі
Өсімдіктер селекциясы
Ашытқы клеткаларына жалпы сипаттама
МИКРОКАПСУЛАЛЫ ВАКЦИНАЛАРДЫ АЛУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Тағам өнеркәсібінде қолданылатын микроорганизмдер
Биотехнология жетістіктерін медицина саласында қолдану
Экобиотехнология пәнінен дәрістер жинағы
Пәндер



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz