атындағы ғылыги
К ІТ А П Х А Н Д Гі-
гімен ондаған аса бағалы биологиялық белсенді заттар алынады.
Биотехнологияның жетістіктері, ең алдымен, оның іргелі ғылым-
дармен тығыз байланысының негізінде пайда болды, мұның нәти-
жесінде биотехнологияның жаңа салалары мен әдістері -
гендік, ақуыздық және жасушалық инженерия, инженерлік энзи-
мология және тағы басқа әдістер кеңінен таралуда.
Бақылау сурақпіары:
1. Биотехнологияның даму тарихының қандай негізгі кезеқдері бар?
2. Клеткалық биотехнологияның басқа ғылымдармен қандай байла-
нысы бар?
3. Клеткалық биотехнологияның негізгі бағыттары мен міндеттері
қандай?
!=
4. Қазақстанда қандай биотехнологиялық ғьшыми-зерттеу институт-
тары бар?
’
5. Қазақстанда қандай биотехнологиялық жұмыстар жүргізіледі?
18
Е к і н ш і т а р а у
ӘРТҮРЛІОРГ АНИЗМДЕРДІҢ ЖАСУ ШАЛАРЫН
//V
У іт о
ЖАҒДАЙЫНДА ӨСІРУ
ӘШ СТЕРІМ ЕН ПРИНЦИПТЕРІ
2.1. Бионысаналар және оларды жасанды
жағдайында өсіру тәсілдері
Кітаптың бұл тарауында прокариоттар (микроорганизмдер)
және эукариоттардың (жануарлар мен өсімдіктер) жасушаларын
өсіру тәсілдері туралы мағлұматтар беріледі.
1
ІБиотехнологиядағы ғылыми-зертгеулер мен технологиялық жү-
мыстарда
нысаналар
ретінде
микроорганизмдер, жануарлар мен
өсімдіктердің жасуиіалары мен үлпалары
пайдаланады.
Іп \ііго
жағдайында өсетін жасушалар - жаңа жасанды жүйе және оның
бірнеше ерекшеліктері бар. Жасушаларды залалсызданған жағ-
дайында, қоректік ортамен қамтамасыз етіп, белгілі физико-химия-
лық жағдайында, арнайы аспаптарда (биореакторларда, колба-
ларда, пробиркаларда, мадженттерде, планшеттерде, флакондар-
да) өсіреді.
Биотехнологияда жиі пайдаланатын биологиялык нысанала-
рының бірі —
микроорганизмдер
болып табылады. Өнеркәсіптік
масштабында қолданылатын микроорганизмдер бірнеше талап-
тарға сай болуы керек. Өндірістік микроорганизм топтарын 1987
жылы А. Воробьев төмендегідей көрсеткіштермен сипаттады:
Р арзан және оңай қол жететін субстратта өсу;
- биомассаның өсімі және субстрат қорына өнімнің жоғары
болуы, өнімділігі жағынан тұрақты, генетикалық біртекті болуы;
- бактериофагтарға, зиян тудыратын бөгде микрофлораларға
тұрақты болу;
Р адамға, қоршаған ортаға зиянсыз болу;
- мүмкіндігінше продуценттер термофилді және ацидофилді
болуы керек, сонда бөгде микрофлора инвазиясынан сақталады;
- пайдаланған субстраттан оңай бөлінуі керек.
Микробиологиялық өндірісте қолданылып жүрген технология
төмендегідей кезеңдерден тұрады:
19
е /Дайындау кезеңі штамм-продуцентті таңдаудан, оның өнімділі-
гін бағалаудан, яғни қажетті метаболиттің синтезін жылдам және
тиімді жүргізу қабілетінен, оньщ фаголизиске төзімділігінен, рН
өзгерісінен және температура тәртібінен, аэрацияға төзімділігінен,
арзан қоректі ортада жақсы өсу қабілетінен басталады. Осы ке-
зең бүтіндей биологиялық нысанаға — «өндіріс күшіне» арналған.
Одан кейін зертханалық жағдайда ферментация сатысына өту үшін
биопродуценттің таза дақылы алынады, бүл түқымдық материал-
ды дайындау кезеңі. Қоректік ортамен биореакторға енгізілген
түқымдық материал немесе штамм-продуценттің таза дақылы
бірден көбеймейді
(1-қосымша).
Микробиологиялық синтездің
тиімділігі, субстрат ретінде меласса, сүт сарысуы, мүнай және
т.б. өнімдердің қалдықтары мен екіншілік шикізат көздерінің қол-
данылу мүмкіндігімен анықталады.
Микроорганизмдер қолданылатын өндірістерді екі топқа бөле-
ді: тамақ пен ашу өндірісі және микробиологиялық өнеркәсіп.
Микробиологиялық өнеркәсіптің негізгі технологиялық сатысы
микроорганизмдерді өсіру болып табылатьш өндіріс. Микробиоло-
гиялық өнеркәсіпті технологиялық белгілері бойынша екі топқа
бөледі: көп тоннажды өндіріс және аз тоннажды өндіріс /2/. Көп
тоннажды өндірісінің өнімдері органикалық қышқылдар, спирттер,
микробтық биомасса болып табылады. Олардың негізгі белгілері
терең, яғни суспензияда өсіру, ал қоректік ортадағы компоненттері
қанттар, спирттер, мүнайдың көмірсутектері көптеген микроор-
ганиздердің өсуін тежейтін концентрацияда болады, кейбір жағ-
20
дайда аэрацияны қажет етпейтін анаэробтар және т.б. қолданыла-
ды. Аз тоннажды өндіріс жоғары физиологиялық белсінділікке ие
(витамин, ферменттер) күрделі құрылымды затгар мен бактерия-
лык препараттар алумен байланысты микробиологиялық синте-
тикалық өндіріс саласы. Өндірісте микроорганизмдерді тереңдет-
ілген өсіру әдісі пайдаланады, сондықтан қолданылатын қоректік
орталарды, қоспаларды, аэрацияланатын ауаны залалсызданды-
ру, жұмыс орындарының герметизациялануы жоғары талаптарға
сай орындалуы қажет. Соңғы өнімді бөліп алу және тазалау бірнеше
күрделі операциялардан тұрады.
3 / микроорганизмдерді өндіру үшін микробиологиялық синтезге
негізделген ферментативті үдірістер колданылады. Ферментация
үдірісі арнайы жасалған жабдықтарда -
биореакторларда
(неме-
се ферментаторларда, ферменттерде) жүзеге асады
(4-сурет).
Өндіріс биореакторлар көлемі ондаған мың литрге дейін жетеді.
Ферментациялық жабдықтар - биореакторлар — цилиндрлік сый-
ымды аппаратгар болады, биіктігі диаметрінен 2-2,5 есе артық,
тотықпайтьга қүрыш материалдарынан дайындалады. Аппарат
ішінде әртүрлі типті араластырғыштар орналастырылады - тур-
биндік, пропеллерлы - олардың көлемі аппарат ішкі диаметрінің
1/3 бөлігін алады.і
Биореакторда мына үдерістер жүреді:
Достарыңызбен бөлісу: |