Этапы биотехнологического процесса Подготовительный
жүктеу/скачать 121,04 Kb.
|
биотехнология
- Бұл бет үшін навигация:
- Основной (ферментационный) этап : непосредственно получение биологически-активных веществ. 3. Конечный (постферментационный) этап
- Подготовка и стерилизация воздуха
- Приготовление и стерилизация питательных сред
- Приготовление посевного материала
- Ферментационный этап
- Виды биореакторов в зависимости от строения
- Центральный процесс биотехнологического производства — биосинтез в ферментере (ферментационный процесс)
- Выделение и очистка биопрепарата Дезинтеграция клеток – разрушение клеток с целью выделения внутриклеточно локализованного вещества
|
Этапы биотехнологического процесса 1. Подготовительный (предферментационный) этап: подготовка и стерилизация воздуха; приготовление и стерилизация питательных сред; приготовление посевного материала. 2. Основной (ферментационный) этап: непосредственно получение биологически-активных веществ. 3. Конечный (постферментационный) этап: выделение и очистка биопрепарата; получение готовой продукции; розлив, укупорка, этикетировка, упаковка готовой продукции Подготовка и стерилизация воздуха Стерильный воздух применяется: в процессах культивирования для аэрации; для вентиляции участков цехов стерильной зоны, где в асептических условиях проводят последние стадии очистки и фасовки готового продукта. Способы стерилизации воздуха: Обработка ультрафиолетовыми лучами Фильтрация с помощью волокнистых и пористых материалов Приготовление и стерилизация питательных сред Назначение питательных сред: поддержание оптимальных для роста клеток физико-химических условий (рН, рО2, рСО2 и т.д.); обеспечение клеток питательными веществами для оптимизации процесса биосинтеза. Состав питательных сред: Вода очищенная Смеси аминокислот, пуринов, пиримидинов (регуляция синтеза белков и нуклеиновых кислот). Сыворотки (эмбриональная сыворотка крови, лошадиная сыворотка или очищенный экстракт куриных эмбрионов) (защита клетки от повреждения). Ростовые факторы (митогены) (активация синтеза ДНК). Источники углерода и энергии (глюкоза или ее комбинации с аспарагиновой или молочной кислотами; чаще продукты крахмалопаточного производства (меласса, гидрол, кукурузный экстракт, соевая мука и др.). Mикро- и макроэлементы (входят в состав ферментов, участвуют в поддержании необходимого осмотического давления и значения рН, буферной ёмкости (фосфатно-бикарбонатные буферы) или регулируют гидрофильность цитоплазмы клетки). Небольшие концентрации антибиотиков (поддержание асептических условий). Способы стерилизации питательных сред: Термическая стерилизация (периодическая и непрерывная) Стерилизующая фильтрация Приготовление посевного материала Многоэтапное выращивание посевного материала – обязательный принцип биотехнологического производства Ферментационный этап Основным аппаратурным элементом биотехнологического процесса является биореактор – ферментер. Биореакторы предназначены для культивирования микроорганизмов, накопления биомассы, синтеза целевого продукта. Биореакторы должны обладать следующими системами: эффективного перемешивания и гомогенизации среды выращивания; обеспечения свободной и быстрой аэрирования; теплообмена, обеспечивающего поддержание оптимальной температуры внутри реактора; пеногашения; стерилизации сред, воздуха и самой аппаратуры; контроля и регулировки процесса и его отдельных этапов. Стерилизация биореакторов осуществляется острым паром Виды биореакторов в зависимости от строения реакторы с механическим перемешиванием; барботажные колонны, через которые для перемешивания содержимого пропускают воздух; эрлифтные реакторы с внутренней или внешней циркуляцией; перемешивание и циркуляция культуральной среды в них обеспечивается потоком воздуха, за счет которого между верхним и нижним слоями культуральной среды возникает градиент плотности. Центральный процесс биотехнологического производства — биосинтез в ферментере (ферментационный процесс) По характеру культивирования: поверхностный и глубинный По принципу организации материальных потоков: Периодический (единовременно загружают в ферментер все компоненты питательной среды и посевной материал; после чего совершается полный цикл ферментации), Полупериодический (или регулируемый) (добавление субстрата, диализ), Непрерывный (из ферментера непрерывно отбирают небольшие порции культуральной жидкости и одновременно в него же вносят такой же объем питательной среды), Отъемно-доливной (из ферментера непрерывно отбирают большие порции культуральной жидкости и одновременно в него же вносят такой же объем питательной среды) Многоциклический (по завершении ферментационного цикла при сливе культуральной жидкости в аппарате оставляют ее примерно 10%, затем в ферментер вносят 90% свежей питательной среды, и начинается новый ферментационный цикл). Выделение и очистка биопрепарата Дезинтеграция клеток – разрушение клеток с целью выделения внутриклеточно локализованного вещества Химические методы (обработка щелочью). Биохимические методы (лизис с помощью ферментов лизоцим и ЭДТА). Физические методы (немеханические (осмотический шок или быстрое многократное замораживание-оттаивание), механические (обработка УЗ, соударение, гомогенизация под давлением) Очищение от клеточных элементов или культуральной среды Сушка и консервирование препарата Розлив, укупорка, этикетировка, упаковка препарата жүктеу/скачать 121,04 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|