Курський державний медичний університет
Фармацевтичний факультет
Заочне відділення
Кафедра фармацевтичної технології
Контрольна робота з біотехнології
Варіант № 56
23. Характеристика біотехнологічного (БТ) процесу залежно від отримуваного цільового продукту, від механізму утворення кінцевого продукту, від умов проведення процесу. Приклади
Важливим завданням у створенні будь-якого біотехнологічного процесу є розробка та оптимізація науково-обгрунтованої технології та апаратури для нього.
При організації біотехнологічних виробництв частково був запозичений досвід розвиненою хімічної технології. Однак біотехнологічні процеси мають істотні відмінності від хімічних, оскільки в біотехнології використовують більш складну організацію матерії - біологічну. Кожен біологічний об'єкт (клітка, фермент і т. Д.) - Це автономна саморегулююча система. Природа біологічних процесів складна і далеко не з'ясована остаточно. Для мікробних популяцій, наприклад, характерна істотна гетерогенність за рядом ознак - віком, фізіологічної активності, стійкості до впливу несприятливих факторів середовища. Вони також схильні випадковим мутаціям, частота яких становить 10-4-10-8. Гетерогенність також може бути обумовлена ??наявністю поверхонь розділу фаз і неоднорідністю середовища.
В основу підрозділу біотехнологічних процесів можуть бути покладені різні принципи, наприклад, оцінка приналежності об'єктів до надцарству живих істот, функціональної активності біооб'єкту, можливості вичленування окремих етапів з біотехнологічних схем виробництва у вигляді самостійних процесів: виділення, очищення та упаковка готового продукту і т.д. (табл. 1).
Біотехнологічні процеси умовно можна поділити на біологічні, біохімічні та біоаналогічние. До перших відносять ті з них, які грунтуються на використанні акаріот, прокаріотів і еукаріотів, другі - на використанні ферментів і треті - на хімічному синтезі або напівсинтезу речовин, функціонально близьких або еквівалентних первинним (одержання амінокислот та ін.) Або другорядні метаболіти живих організмів ( отримання похідних пеніциліну і цефалоспорина, тетрацикліну, нуклеїнових підстав та ін.).
Таблиця 1. Систематизація біотехнологічних процесів
За механізмом утворення кінцевого продукту БТ процеси диференціюються на:
- біосинтез - конститутивне або адаптивне освіту метаболітів (преметаболіти, первинні або вторинні) - цим способом отримують основну масу БАВ;
біотрансформація - видозміни якоїсь молекули, перетворення одного продукту в інший. Такий процес має місце при отриманні стероїдних гормонів, фітобіотехнологіческом процесі отримання дигоксину;
мутасінтез - процес утворення напівсинтетичних метаболітів при включенні в клітинний метаболізм аналогів попередників. Подібний процес знаходить своє застосування при отриманні антибіотиків. Приклад застосування мутасінтеза при виробництві антибіотиків. Продуцент-мікроорганізм, який синтезує певний антибіотик, піддають селекції методом мутагенезу або рекомбіногенеза. У результаті одержують мутант, який втрачає здатність синтезувати один або кілька фрагментів антибіотика. Змінений продуцент синтезує антибіотики тільки при внесенні в середу відсутнього фрагмента-попередника, одержуваного шляхом хімічного синтезу. Якщо в середу додати попередник з дещо различающейся структурою, то продуцент синтезує новий антибіотик. Мутасінтез лежить в основі отримання нових напівсинтетичних аміноглікозиднихантибіотиків;
поєднання біосинтезу, біотрансформації і органічного синтезу. Таке поєднання БТ процесів знаходить своє застосування при виробництві напівсинтетичних антибіотиків.
В залежності від умов проведення БТ процесів їх поділяють на: стерильні і нестерильні; аеробні та анаеробні; поверхневі і глибинні; періодичні, полуперіодіческіе, безперервні, від'ємна-доливні і многоцікліческіе; одноступінчасті, двоступінчасті і багатоступінчасті.
Нестерильні БТ процеси протікають в природі мимовільно або можуть використовуватися в промислових умовах при великотоннажному виробництві кормових дріжджів. Всі БТ процеси, пов'язані з отриманням БАВ, лікарських препаратів, ферментів, вітамінів, антибіотиків, продуктів харчування, лікувальних, діагностичних і профілактичних засобів є стерильними.
БТ процеси, що протікають з подачею стерильного фільтрованого повітря або кисню є аеробними - це практично всі промислові БТ процеси. Але отримання деяких БАР (декст...
