єструють споживання кисню, визначають суха вага клітин (див. нижче) і розраховують питому швидкість дихання.
Дуже часто дихання іммобілізованих клітин менш інтенсивно, ніж дихання такої ж кількості суспендованих в середовищі клітин, що пояснюється дифузійними утрудненнями всередині полімерної сітки.
3. Здатність іммобілізованих рослинних клітин до біосинтезу
У клітинах вищих рослин відбувається безліч хімічних реакцій, які можна використовувати для синтезу складних органічних сполук. Поряд з реакціями биоконверсии, такими як гідроксилювання, метилирование і т. д., в рослинних клітинах здійснюється синтез органічних сполук de novo з простіших сполук вуглецю. Іммобілізовані рослинні клітини, що зберегли життєздатність, мабуть, мають таку ж биосинтетической активністю, як і суспендовані в середовищі. Нижче наведені приклади, що ілюструють здатність іммобілізованих рослинних клітин до біосинтезу.
.1 Біоконверсія
12 -? - Гідроксилювання похідного дигитоксина з утворенням похідного дигоксину представляє промисловий інтерес. Цю реакцію здатні здійснювати як суспендовані в середовищі, так і іммобілізовані клітини Digitalis lanata в періодичному або безперервному режимах. Клітини Digitalis, іммобілізовані в альгінатних гелі можуть бути використані для гідроксилювання метілдігітоксіна в метилдигоксин в періодичному режимі протягом 180 діб (якщо кожні три доби гранули гелю з іммобілізованими клітинами переносити в свіжу середу). У даному випадку час використання іммобілізованих клітин значно перевищує відповідний час для клітин, суспендованих в середовищі; отже, за допомогою іммобілізованих клітин вдається отримати більш високий вихід продукту на одиницю біомаси.
Культивовані клітини Catharanthus roseus різних ліній синтезують різні індолсодержащіе алкалоїди, такі як аймаліцін, серпентин і катарантін. Кінцевим ферментом біосинтезу аймаліціна є катенамінредуктаза. Для перетворення катенаміна в ізомери аймаліціна використовували клітини С. roseus, включені в агарозному гель і оброблені спеціальним речовиною, що підвищує проникність клітинних мембран.
.2 Синтез з попередників
Якщо для будь-якого з'єднання відомий шлях біосинтезу і доступні речовини-попередники, то його вихід можна істотно збільшити, додаючи ці попередники в живильне середовище. Шлях біосинтезу ізомерів аймаліціна в клітинах С. roseus детально вивчений, і віддаленими попередниками цих ізомерів є триптамін і секологанін.
.3 Синтез de novo
При синтезі de novo складних органічних речовин з простих органічних сполук за допомогою культивованих рослинних клітин використовується велика частина шляхів клітинного метаболізму. Тому синтез de novo здійснимо тільки в тому випадку, якщо клітини життєздатні. В даний час відомі лише кілька прикладів синтезу de novo складних органічних сполук за допомогою іммобілізованих рослинних клітин. Очевидно, сама по собі іммобілізація практично не впливає на біосинтетичну активність клітин. Нижче описані два приклади синтезу de novo: індолсодержащіх алкалоїдів і антрахинонов.
Індолсодержащіе алкалоїди, такі як аймаліцпн і серпентин, вдалося отримати за допомогою клітин С. roseus, включених до альг...
