Биотехнология

ремедиация  судың,  топырақтың  және  мұнай  қорларының  түрлі 
қалдықтарын  пайдаланып,  өнімді  процесті  іске  асырадыЛ
Кейбір  микроорганизмдерде,  мысалы 
Рзеисіотопаз
  туысында 
арнайы оксидоредуктаза мен гидроксилаза деген ферменттер бар. 
Олар  күрделі  көмірсутектер  мен  әртүрлі  ароматикалық  затгар- 
дың,  атап  айтса,  толуол,  бензол,  ксилолды ыдыратады.  Осы  фер- 
менттерді  кодтайтын  гендер: 
ОСТ —
  октан  мен  гексан  ыдырауы- 
на, 
ХҮЬ -
  ксилол мен толуол, 
N А Н -
нафталин, 
С А М -
 камфораньщ 
ыдырауына  жауапты  гендер  плазмидалар  құрамында  бар.  1979 
жылы  Чакрабарти  сол  кезде  «Оепегаі  еіесітіс»  компаниясымен 
бірлесіп, 
ХҮЬ
  және 
ЫАН
 бар  плазмидаларды  сәтті  будандастьфу 
арқылы  алды,  сонымен  қатар 
САМ
 және 
ОСТ
 плазмидаларының 
бөліктері  рекомбинантті  гибридті  (будан)  плазмидалар  алынған. 
Бұл  штамм  тазартылмаған  мұнайда  тезірек  өседі.  Бактериалды 
тазартудың химиялық тазартудан артықшьшығы:  қоршаған орта­
ны ластайтын жаңа бір заттың пайда болмауы.
Мунай  өндіру өнеркәсібі
  Қазіргі  уақытта  қоршаған  ортаның 
химиялық ластануы, осы энергия тасушыларын өндіру, тасымалдау 
және өңдеудің орасан ауқымына байланысты, соның ішінде мүнай 
және  одан  өндірілген  өнімдері  ерекше  қауіп  төндіреді.  Мұнай 
өндіруге байланысты ең өзекті тақырып кәсіптердегі сияқты шегі- 
нен ты с  құрғақта да,  су  алаптарының  акваторияларында да шикі 
мұнайдың төгілуін жою болып табылады£Жаппай ластану қауіпті 
мұнайлық ластанумен  күрес  әдістерін  әзірлеуді  ьшталандьфады. 
Соңгы уақытта микробиологиялық әдіске көп көңіл бөлінуде. Бүл 
әдістің  сөзсіз  артықшылығы  тиімділік,  үнемділік,  экологиялық 
қауіпсіздік, технологиялық бейімділік және екінші рет ластанбауы 
болып табылады. Бүгінгі күнде су қабатынан да, қүрғақ жер қаба- 
тынан  да  мүнаймен  ластануды  толық  жоюдың  бір  де  бір  тәсілі 
табылмай  отыр.  Химиялық  нейтралды  материалдар  негізіндегі 
сорбциялық тәсілдер мүнайды экологиялық таза әдістермен жою 
мәселелерін шешуге мүмкіндік береді. Мүнай сіңіретін сорбенттер 
ағыңды суларды тазартқан кезде де, мүнай төгілулерімен күрестің 
барлық кезеңдерінде де пайдалануы мүмкін7]Мүнай өңдеудің қал­
ды қтарын пайдаға асьфудың жаңа бағыты Массачусетс универси- 
тетінің ғалымдарының бактериялар өндіретін энергетикалық қон- 
дьфгыны әзірлеуі болып табылады. Отын ретінде кез келген орга- 
никалық  қалдықтарды,  соның  ішінде  мүнай  өңдеудің  қалдықта- 
рын  пайдалануға  болады.  Қүрылғының  конструкциясы  қарапай- 
ым,  жақында  тіршілік  етуі  туралы  белгілі  болған  бактерияның
92

түрі  ғана  дағдылы  емес.  Оттегіні  талап  етпей,  көмірсутектерді 
толық  ыдыратып,  олар  электрондарды  тіршілік  етуінің  жанама 
өнімі ретінде береді. Мұндай экологиялық қондырғыда электр энер- 
гиясын алу мен мүнай өңдеудің қалдықтарын пайдаға асыру пеш- 
терде  өртегеннен  едәуір  құнды  болып  көрінеді.
Көптеген дамыған елдерде 
қайта қалпына келетін
 
(ҚҚК) 
энер­
гия  көздерінің
 
пайдаланылуына  көп  көңіл  бөліп  жатыр,  өйткені 
олар дәстүрлі энергия көздерінің (көмірдің, мүнайдың, табиғи газ- 
дың)  пайдаланылуын  кемітуіне,  қоршаған  ортаның  экологиясын 
жақсартуға  және  қосымша  жұмыс  орындарының  құрылуьгаа  се- 
бепкер  болады.  Биотехнологиядағы 
биоэнергетика
 
саласында 
биогаз бен микробты этанол қолданылуда.
Фотоэлектрлік батареялар, күн жылытушылар, жел және био- 
термалдық сулар энергиясы  негізіндегі  шағын  электр  станцияла- 
ры, биомассаны жаңаратын энергия көзі ретінде пайдалану жөнін- 
дегі  әзірлемелер,  көптеген  жобалар  -   бұл  өткен  жүзжылдықтың 
70 жылдардың жобалары.  Бүгінде жаңаратын ресурсты, атап айт- 
қанда, биомассаны тарту идеясы бар.  Егер өсімдіктер фотосинтез 
көмегімен  жыл  сайын  көмірсудың  30  миллиард тоннаға жуығын 
бекітетінін  ескерсек,  ал  мүнайды  біз  он  есе  аз  жоямыз,  мұнда 
ойланудың себебі бар. Биологиялық ресурстар есебінен энергети- 
кальщ  базаны  кеңейту  нақты  жағдайларды  мүқият  бағалау  мен 
жүйелік жақындау кезінде ғана мүмкін. Биомассаны пайдаланудың 
ең тиімді тәсілі -  кейіннен газдық турбиналарда қосылуымен оны 
газдандьфу болады. Принстон университетінде жүргізілген алдын 
ала есептеулер, биомассаны газдандыру өнімдерінде жұмыс істей- 
тін турбогенераторлардың дәстүрлі жылу, ядролық және гидрав- 
ликалық энергия қондьфғыларымен бәсекелесе алатынын көрсетгі. 
Ондай  турбогенераторларды  қолданудың  ен  перспективті  сала- 
лары жақын болашақта биомассаның үлкен көлемдері жинақталған 
экономиканың  салалары  (атап  айтқанда,  қант  қамысын  өңдейгін 
қант және шарап, темекі зауыттар) болуы мүмкін. Осьшайша, Бра- 
зилияда  шарап-темекі  кәсіпорындарына  биомассаны  пайдалану 
кезінде электр энергиясы артылады, оны іске асыру спиртті мүнай-
дан  арзан  болады.
Биоэтанол -  бензиннің нағыз алмастырушысы болып табылады.
Биоэтанол  алуда  жүзім  ашытқылары  пайдаланылады.  Стэнфорд 
университетінің ғалымдары 
Засһаготусез сеге\>ізіае
 
ашытқы түрле- 
рінен  болашақта  биоэтанол  алуға  болатын  үдерісте  өте  маңызды 
рөл  атқаратын  ген  бөліп  алды.  Ғалымдар  геномды  анықтаудагы
93

жаңа  технологиялар  мен  әдістерді  пайдалана  отырып  ашытқы 
саңырауқұлақтарының  белгісіз  қасиеттерін  ашты,  яғни  бесатом- 
ды көміртек атомының этанолға айналуы секілді. Дж.  Венгер мен 
К.  Швартц  ашытқы  саңырауқұлақтарының  ксилозаның  ашу  үде- 
рістерін ашты және бүл үдеріске жауапты 
ХОН1
 генін бөліп алды. 
Табиғи ашытқылардың қабілеттілігі әлі де болса аздау және олар 
ашытқыларды  генетикалық  өзгертілген  түрге  алмастыруға  қабі- 
летсіз болып келеді. Этанолды алу үшін жетпіс жыл бойы 
Зассһаго- 
тусез сегечтае
 Х-11  рассасын пайдаланып келеді. Этанол өндірі- 
сінде шикізат ретінде әртүрлі көмірсутегі бар өсімдік тектес мате- 
риалдар -  бидай дәні, картоп, зақымдалған қант қызылшасы, ағаш 
үнтагы,  меласса  және  ауыл  шаруашылық  өсімдіктерді  өндеудегі 
қалдықтар қолданылады. Спирттік ашытқыларды мерзімді дақыл- 
дау  кезінде  бастапқы  концентрациясында  20-25%  қанттан 
1 0
- 
13%  этанол  түзіледі.  Ферментация  уақыты  48-72  сағат.  Бүл  әдіс 
25,5 кг бидайдан 
8
,7-9
,8
 л спирт және 7,7 кг қүрғақ зат қалдықта- 
рын  алуға  мүмкіндік  береді.  Целлюлозалы  өсімдік  шикізаттары 
қысым әсерімен қьппқылдық гидролизге үшырайды. Алынған гид­
ролизат шамамен 3,2-3,5% редукцияланатын қанттардан ягни глю­
коза,  галактоза,  манноза және  пентозалардан түрады.  Этанолдың 
биотехнологиялық өндірісі  дәстүрлі  кішігірім  зауыттарда жүзеге 
асады және өндірістің шектелуі шикізаттың болуымен байланыс- 
ты.  Соңгы кезде зерттеушілердің назарын спирт өндірісінде, суб­
страт ретінде екіншілік шикізаттарды қолдану мәселелері қызық- 
тыруда.  Мәселен,  сүтті  және  майсызданган  сүтті  ірімшік,  сүзбе, 
казеин  және  әр  түрлі  сүт-белоктық  концентраттарды  өңдеуде 
түзілген екіншілік пгакізат -  сүт сарысуын пайдалануга көп көңіл 
бөлінуде.  Сүт сарысуы сүттің 50-75% қүргақ заты мен сүт қанты- 
лактозаның 4,5% мөлшерінен түратын биологиялық багалы және 
күндьшыгы жогары шикізат болып табылады. Сонымен бірге, сүт 
сарысуынан этанолдан басқа ақуыздар және спирттен кейінгі ашы- 
ган  заттар  сияқты  аралық  өнімдер  түзіледі.  Этанолды  сүт  сары­
суынан  өндіру,  картоп  немесе  бидай  шикізатынан  өндірумен  са- 
лыстырганда экономикалық тиімділігі жогары.
Осы замангы техникалық 
биоэнергетикада
 органикалық қал- 
дықтарды  отын  мен  энергияның  техникалық  ыңгайлы  түрлеріне 
айналдырудьщ екі негізгі багыты бар:
1 1
 
термохимиялъщ конверсия
  (тікелей өртеу,  пиролиз,  газдан- 
дыру,  сүйықтау  синтез);
2
) 
биоконверсия
  (биогазды,  спирттер,  сутегіні,  органикалық 
қышқылдарды,  өсімдік майларын  және т.б.  алу).
94

■
Ьүкіл дүниежүзінде дәстүрлі емес энергия ресурстарының көзі 
ретінде  биогаз  жоғары  қызығушылық  туғызып  отыр.  Биогаз  -  
биомассаның метан  ашу  процесі  арқылы  алынатын газ. 
Биогаз
 -
бүл 65% метан, 30% С 0 2,  1% Н
28
, усар газының N. 0 2, Н
2
 қоспасы
болып табылады. Биогаздың негізгі артықшылыгы қайта қалпына 
келетін  энергия  көзі.  Мысалы,  28  м
3
  биогаз  энергиясы,  табиғи 
газдың 16,8 м
3
 энергиясына, 20,8 л мүнайдағы, 18,4 л дизель отынга 
эквивалент. 
Биогазды өндіру атмосфераның метан газымен лас- 
тануына  жол  бермейді.  Көміртегі  газымен  салыстырганда  метан 
газы  жылы-жай  эффектісінің  түзілуіне 
2 1
  есе  артық  эсер  етеді, 
сондай-ақ метан газы атмосферада 12 жыл сақталады. Атмосфера- 
ның метан газымен ласталуын болдырмау -  әлемдік жылуды бол- 
дырмаудын ең тиімді әдісі болып табылады. Өнделген көң, барда, 
тагы басқа қалдықтар ауыл шаруашылыгында тыңайтқыш ретінде 
пайдаланылады. Бүл химиялық тыңайтқыштарды қолдану мөлше- 
рін азайтады, жер асты суларының ластануына жол бермейді.
Биогаз  алу  үшін  метаногенді  ашу  немесе 
биометаногенезді
190-нан астам әртүрлі микроорганизмдер қатысады және де оның 
3 сатысы бар. Биомасса қүрамындагы ерімейтін органикалық зат- 
тар  қарапайым  органикалық қосылыстарга ьщыраиды.  Бүл  саты- 
ны гидролиз деп атайды, ол ацетогенді бактериялардың қатысуы-
мен жүзеге асады.
Екінші  сатысында (ацидогенез) гомоацетатп  бактериялардың
қатысуымен  қарапайым  органикалық  қосылыстардың  бір  бөлігі
гидролиздік тотығуга үшырап,  нәтижесінде  ацетат,  көмір  қышқ-
ыл газы және бос сутек түзіледі.
Үшінші  саты  метан  түзуші  бактериялардын 
(Меіһапоігіх, 
Меіһапошгсіпа, Меіһапососсиз, Меіһапо^епіит, МеіһапоарігШит)
қатысуымен  өз  алдына  екі  процесс  арқылы  жүзеге  асады.  Бакте­
риялардын екі тобы 
(мезо- және термофилді метанды бактерия- 
лар)
 
екінші  сатыда түзілген  қоректік заттарды  метанға СН4,  суға 
Н
2
0 ,  көміртегі  оксидіне С 0
2
 айналдырады:
4Н
2
 + С 02 -> СН
4
 + 2Н20 
ЗН
2
 + С 0 - 4  СН4 + Н
2 
2Н
2
0 1 4 С О  
->
 СН
4
1 З С 0
2 
4
НСООН г і  СН
4
1 ЗС0
2
 + 2Н20  
4
СН3ОН 
ЗСН
4
 + С 0 21 2Н20
СН
3
СООН  -> СН
4
 + С 0
2
95

Метаногенез  үдерісіне  бірнеше  факторлар  эсер  етеді:
•  температура;
• орта ылғалдылығы;
• рН  шамасы;
• С : N :  Р қатынасы;
• субстраттың берілу жиілігі;
•  бәсеңдетуші  заттар;
Мезофилді  метанды  бактериялардың  температуралық  опти- 
мумы  30-40°С, рН 
6—8
  ал термофилді бактериялардың оптимумы 
50-60  С  болады.  Метаногенді  бактерияларымен  қатар  жіптәрізді 
таяқшалар, ланцент тәрізделер, коккалар көміртегі оксиді мен су- 
текті  метан  мен  суға  айналдырады  және  қүмырсқа  қышқылын 
ацетон  қышқылына және  метан  мен  көміртек  оксидіне  айналды­
рады. Биогазды көміртегі газдан тазартқаннан кейін биометан алы­
нады.  Метаногенді  бактериялар  сазды  батпақты  аудандарда  кең 
таралған, олардың әсерінен батпақ газы -  метан түзіледі. Сондай- 
ақ,  олар  күйіс  қайтаратын  сүтқоректілер  мен  адам  ішектерінде 
тіршілік етеді (метеоризмге жауапты). Метаногендер мүхит түбін-
дегі археялардың метан биосинтездейтін, сульфат түзілетін аудан­
дарда  таралған.
Биогазды өндіру үшін 
пайдага асашын органикалъщ иіыгарын- 
дылар
. көң, тезек, қүс саңғырығы, меласса және дән спирт барда- 
сы, қызылша сықпасы, фекалды қалдықтар, балық және мал сойы- 
сынан қалған қалдықтар (қан, май, ішек), шөп, түрмыстық қокыс- 
тар,  сүт  зауыт  өнімдерінің  қалдықтары  (түзды  және  тәтті  сүт 
сары  суы),  биодизель  өндірісінің  қалдықтары  (мысалы,  рапстан 
алынған  техникалық  глицерин),  шырын  өндірісінің  қалдықтары 
(көкөніс, жеміс-жидек, жүзім, балдьфлар), крахмал, сироп өндірі- 
сінде шығарылған қалдықтар, картоп өнімдерінен қалған қалдық- 
тар  т.б.  Биогаз  өнімі  оны  өндіретін  шикі  зат  табиғатынан  және 
мөлшеріне  тәуелді  болады.  Биогазды  есептеуде  қүрғақ  зат  (КЗ 
немесе ағылшынның Т
8
) немесе қүрғақ зат қалдығы деген үғым- 
дар пайдаланылады. Практика жүзінде 
1
  кг қүрғақ заттан 300-500 
литр  биогаз  алады.  Белгілі  бір  шикі  загган  алынған  биогаздың 
шығымын  анықтау  үшін  зертханалық  зерттеулер  жүргізу  керек 
немесе  анықтамалық  мәліметтерге  сүйеніп,  майлардың,  ақуыз- 
ДЫҢ 
және көмірсулардың мөлшерін айқындау керек.  Соңғыларды 
анықтау  барысында  тез  ыдырайтын  (фруктоза,  қант,  сахароза, 
крахмал)  және  баяу  ыдырайтын  заттардың  (целлюлоза,  гемицел­
люлоза, лигнин)  арақатынасын  білу маңызды.  Шикі  зат қүрамын
96

20-сурет.
  Биогаз өндірілетін метанотенк
айқындау  арқылы,  эр  заттан  шығатьш  газ  шығымын  жеке  анык- 
тап, сонында оларды қосу арқылы жалпы шығымды есептеп алуға 
болады.  Тұрмыстық  қоқыстардан  алынатын  биогаздың  бір  түрі
бұл  қоқыс газы.
Ц0
[ Биогаз  өндірілетін  қондырғыларга 
метанотенк
  жатады 
(20- 
сурет
).  Метанотенктерде анаэробты ашыту ең көп таралған өнді- 
рістік әдіс болып табылады.  Өндірістік қондырғыда:  гомогениза- 
торлар,  қатты  (сұйық) шикізат салатын  жабдық,  реактор,  аралас- 
тырғыштар,  газгольдер, су мен жылуды араластыратын жүйе, газ 
жүйесі, насостық станция, сепаратор, бақылау жүйесі, қауіпсіздік 
жүйесі сияқты қүрылғылар болады (
қосьшша
, 
сурет
  /). Шикі зат 
қалдықтары насос станциясы немесе қатты (сүйық) шикі зат сала­
тын  қүрал  арқылы  реакторға  беріледі.  Реактор  темір  бетоннан 
қүралган, ішінде миксерлері бар, жылытқыш жүйесі жүмыс істей- 
тін  резервуар,  реакторда  қалдық  заттармен  қоректенетін  «пайда­
лы бактериялар» тіршілік етедГ^ Бактериялардың тіршілік ету әре-
кетінде  биогаз түзіледі.
Бактериялардың  тіршілігін  қолдау  үшін  оларға  қорек  көзі  —
 
шикізат қалдықтары, сондай-ақ 35°С жылу қажет. Сонымен қатар, 
биомассаны оқтын-оқтын араластырып түру  керек.  Түзілген био­
газ газгольдерлерде жинақталады, осыдан кейін биогаз тазартқыш
7-559
97

жүйеден  өтіп,  тұтынушыларға  (қазандықтар  мен  электрогенера- 
торлар)  беріледі.  Реакторға  ауа  жіберілмейді,  себебі  биогаз  алу 
процесі  анаэробты  жағдайларда  іске  асады.  Кейбір  шикі  заттар- 
дың  ашуына  арнайы  екі  сатылы  технология  қажет.  Мысалы,  құс 
саңғырығы  мен  спирт  бардасынан  кәдімгі  реакторда  биогаз  алу 
мүмкіндігі  болмайды.  Мүндай  шикі заттарды өндеу үшін  қосым- 
ша  гидролиз  реакторы  қажет.  Мүндай  реактор  орта  қышқылдык 
деңгейін бақылап, ондағы бактериялардың күшті қышқыл немесе 
күшті  сілтіден қырылып  қалуынан  сақтайды.
Биогаз  өндірісте  электр  энергия,  жылу  немесе  бу  және  авто- 
көліктерге жанар-жағар май ретінде қолданылады. Биогаз қондыр- 
ғыларын фермалардың, қүс фабрикалардың, спирт және қант зау- 
ыттарының,  ет  комбинаттарының  жанынан  арнайы  тазарткыш 
жабдықтар ретінде салуға болады.  Биогаз қондырғылары  ветери- 
нарлық-санитарлық  зауыттарды  алмастыра  алады,  яғни  өлексе- 
лерден  ет  және  сүйек  үнын  өндірудің  орнына  биогаз  өндіруге 
пайдалануға болады. Ауыл шаруашылыгы өндірісінде, егін шаруа- 
шылыгында органикалық тыңайтқыштардың үнемі жетіспеушілігі, 
мал  шаруашылығындағы  фермаларда  мал  қалдықтардың  болуы 
биогазды өндіру үшін шикізаттың мәселесін, ал өңделген шикізат 
тыңайтқьшітардың жетіспеушілігін, қалдықтар мәселелерін шешіп 
электр энергиясымен қамтамасыз ете алады.
Өндірісі дамыған елдердің ішінде Данияньщ жалпы энергоба- 
лансының  18%  жуығы  биогаз  өндірісі  үлесіне  тиеді.  Биогаз 
өндіретін  ірі  қондырғыларды  пайдалану  жағьгаан  жетекші  орын 
алатын ел -  Германия.  Биогаз қондырғылары Қытайда көп тарал- 
ған,  онда  бір  жылда  7  млрд.  м
3
  жуық  биогаз  өндіріледі,  бүл  60 
млн.  шаруаны жылумен қамтамасыз етеді.  Швейцария биогазбен 
жүретін  автобустарды  жасап  шығарады.
Бақылау  сурақтары:
^һХ андай биологиялық белсенді заттарды 
іп 
у і і г о  
жағдайында өсірі- 
летін жасушалар арқылы алынады?
/2 )  Антибиотик-продуценттерді  табудың  негізгі  кезеңдері  қандай?
3 . Антибиотиктерді алу үшін қандай технологияларды пайдаланады? 
(гентамицин  сульфат  антибиотикті  алу  технологияның  мысалында)
4.  Вакциналар деген  не  және  вакциналар  қалай  ерекшелінеді?
5.  Вакциналарды  алу тәсілдері  қандай?
Биодеградация,  биоконверсия,  биоремедиация  дегеніміз  не? 
Ластанған ағынды суларды тазарту мәселелері неде?
98
\У

Мүнай  экологиялық таза өндіру 
өнеркәсібінің 
маңызы  неде?
9.  Биогазды  алу технологияның  кандай  кезеңдері  бар? 
у^^Метанотенк қандай қүрылғылардаң түрады?
3.2.  Ө сім діктер  биотехнологиясы
3.2.1.  Биологиялык  белсенді  заттар  және  өсімдік тектес
өнімдерді  алу  биотехнологиясы
Өсімдік тектес биологиялық белсенді заттар химиялық синтезі 
іс  жүзінде  мүмкін  емес  шексіз  әртүрлі  материалдарды  үсынады. 
Өсімдік тектес өнімдердің ауқьімды түтынушылары тамақ өнеркә- 
сібі және сусындар болып қалып отыр және 2003 жылға олардың 
түтынушылығы  560  млн.  долларды  қүрады.  Мысалы,  Ресейде 
қазіргі  уақытта  женьшень  және  қызғылт  родиола  жасушалары- 
ның биомассасы  негізінде  медициналық  және  парфюмерлік  пре- 
параттардың  шығарылуы  жүзеге  асырылуда.  Өсімдік  жасушапа- 
ры дақылдарын пайдалануымен биологиялық белсенді жөне дәрілік 
препараттарды  алу кең таралып,  үлкен  болашағы  бар.
Биосинтездік  өнеркәсіпте  қажетті  өнімдерді 
биотрансфор­
мация
 арқылы алуға болады. Жасушалардын іп 
у і і г о
 
жағдайында 
биотрансформация  жүргізуге  мүмкіншілігі  болатындығы  дәлел- 
денген,  яғни  кейбір  биологиялық  белсенді  заттар  арзан  қарапай- 
ым  бастаушы  заттармен  синтезделеді.  Бүл  қарапайым  бастаушы 
заттар химиялық немесе микробиологиялық жолмен өзгертеле ал- 
майды, тек қана өсірілетің жасушалардын ферментгерінің ықпалы- 
мен ақырғы бағалы өнімге айналып кетеді. Қоректік ортаның қүра- 
мы  және  басқа  өсіру  жағдайлары  өзгеруі  аркасында  синтезделе- 
тін өнімдердің мөлшері түрмақ сапасы да өзгереді, соның нәтиже- 
сінде  мүлдем  жаңа,  негізінде  басқаша  эсер  ететін  қосылыстар 
пайда  болуы  мүмкін.  Өнеркәсіпте  өсіруге  жарайтын  жасушалар 
жабайы мен екпе дәрілік және техникалық өсімдіктердің, микро- 
биологиялық  өндірістің  және  химиялық  синтездің  бәсекесінен 
озып шығуы қажет.
^  V" Өсімдіктер көптеген маңызды заттардьщ бірден-бір қайнар көзі 
больіп  келеді.  Маңызды  биологиялык  белсенді  заттарға:  алкало- 
идтар,  терпеноидтар,  гликозидтар,  полифенолдар,  полисахарид- 
тар,  эфир  майлар,  ерекше  пептидтар  мен  акуыздар,  таза  бояғыш 
заттар, стероидтар, дәм татымдық заттар, витаминдер, илік заттар
99
I

табиғатта
таусылып  оара  жатыр.  Осыны  еске  алғанда,  клеткалық  техноло- 
гиялардың  орны  болашақта  ерекше  зор  екенін  түсінуге  болады. 
Технологияларды  іске  асыру  үшін  зерттеушілер  ең  алдымен  жа- 
сушалардың  жақсы  өсуіне  жағдай  туғызады,  яғни  биомассаны 
жинақтауға,  ал  одан  кейін  сол  жағдайлардың  қосымша  метабо- 
литтердің  синтезіне  әсерін  зерттейді 
13/.
Өсірілетін жасушаларда 
қосымша заттардың қоры жиналуы- 
на
 
бірнеше 
факторлар
:
1
) өсімдіктердің генотипі;
2
)  өсірген  жасушалардың әртектілігі;
фитогормондар
минералды және органикалық заттар
салы,  фосфаттар,  нитраттар
5) физикалық-химиялық факторлар -  оның ішінде ең маңызды
рН  көрсеткіші,  жарық,  температура,  газдың  қүрамы,  араластыру
тәртібі, аэрация (яғни ауамен, оттегімен қамтамасыздандыру) эсер 
етедПЛ 
■
 
ч 
. ть-
Дяғдылы  биотехнологияларды  бағалы  биологиялық  белсенді 
қосьшыстарды алу үшін бүтін организмдерді  пайдаланса,  осы за- 
манғы  биотехнология  ерікті  немесе  иммобилденген  жасушала- 
рын (немесе иммобилденген ферменттерді) өсіруге сүйенген клет- 
калық технологияларға негізделген. Өсімдік жасушаларды немесе 
протопластарды иммобилденуі олардың синтетикалық қассиетте- 
рін,  белсенділігін арттады.  Иммобилденген жасушаларды  алғаш- 
қы заттармен көп мөлшерде, бірақ төмен концентрацияда қамтама- 
сыз ету керек. Бұл алғашқы заттар биосинтез жолдарында алынып 
отырған  затқа  мүмкіншілігінше  жақын  болуы  қажет.  Иммобил-
жасушалар
факторлардың
қажетті заттарды сыртқа бөліп шығара алатын жасушаларды кол- 
дану керек. Қажетп затты тек ішінде, мысалы вакуоль мен пластид- 
терде,  жинақтайтын  жасушалар  иммобилдендіруге  жарамайды.
Қосымша заттарды алу үшін 
клеткилъщ ш ехн о л огиялирдигм 
дайындау жумысының кезеңдері:
100

Өсіруге  алынатын  өсімдіктерде  бағалы,  экономика  жағынан 
маңызды  қосымша  заттар  айтарлықтай  жоғары  мөлшерде  болуы 
қажет.  Әсіресе  бұл  жағдайдың сирек  кездесетін  немесе  жоғалып 
бара  жатқан  өсімдіктерге  қатысы  бар. 
Іп 
у і і г о
 
жағдайына  енгізу 
үшін қажетті зат жоғары мөлшерде синтезделетін жеке өсімдіктер 
алдын ала таңдап алынады. Экспланттардан пай да болған каллус- 
тарды  қатты  ортада  өсіреді.  Бөлініп  жатқан  каллус  жасушала- 
рьгада көбінесе қосымша заттардың мөлшері бүтін өсімдіктер мү- 
шелеріне қарағанда аз болады.  Бүл түтас өсімдікте қосымша зат- 
тардың синтезі цитодифференцировканың бақылауында болатын- 
дығын дәлелдейді.

жүктеу/скачать 16,47 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: