Rossiyada va dunyoda biotexnologiyaning hozirgi holati

5-ma'ruza
Mavzu 2.3. Mikroorganizmlarning o'sishi va madaniyati
Ishlab chiqarish ekinlarining mahsuldorligini va ularning zavod sharoitida foydalanishga yaroqliligini baholashda ikkita ko'rsatkich muhim ahamiyatga ega-biomassani tez to'plash qobiliyati va mikroorganizmning labilligi. Birinchi ko'rsatkich ushbu madaniyatning tez o'sishi va ko'payishi uchun fiziologik qobiliyatini tavsiflaydi, ikkinchisi - maqsadli mahsulotning biosintezini kuchaytirish uchun ishlab chiqaruvchining ba'zi xususiyatlarini yo'naltirilgan ravishda o'zgartirishga imkon beradi.
Biotexnologikduktsiyani olishning ishlab chiqarish sxemasi quyidagi asosiy bosqichlardan iborat: 1) mikroblarnietishtirish; 2) maqsadli mahsulotni (mikrobial massa, fermentlar,antibiotiklar, interferonlar, gormonlar va boshqalar) ajratish, konsentratsiyalash va tozalash; 3) tayyormaqsadli mahsulotni (preparatni) tayyorlash, tayyorlash va boshqarish.
Mikroblar suyuq, kamroq tez-tezlanslangan ozuqa moddalarining zich SBa-da turli xil sig'imdagi (2 litrdan 400 m^{3 gacha) apparatlarda (fermentatorlarda}) optimalharorat va fizik-kimyoviy sharoitlarda (pH, massaalmashinuvi xususiyatlari) avtomatik ravishda qo'llab-quvvatlanadi. Oziqmoddalar muhitida arzon, arzon, arzon fitsitlixom ashyolardan foydalaniladi, masalan, baliq suyagi uni, shakar ishlab chiqarish chiqindilari (pekmez), xamirturush ekstrakti, ba'zi hollarda гидролизаты kazein va boshqa oqsil xom ashyosining gidrolizatlari.
Ko'pgina bakteriyalarni ma'lum sharoitlarda etishtirish vaqti 1-3 kun. Bu vaqt ichida 1 tonna madaniyatdan taxminan 50 kg biomassa olinadi. Ishlab chiqarishni ko'paytirish uchun mikroblarning yuqori mahsuldor sanoat shtammlari qo'llaniladi. Madaniyat suyuqligidanbakteriyalar biomassasi turli usullar (ajratish, santrifüjlash, sedimentatsiya, bug'lanish,ultrafiltratsiya, xromatografiya) yordamida ajratiladi va markazlashtiriladi. Bundan tashqari, biomassa yoki maqsadli Pro duktni o'z ichiga olgan biomassadan ozod qilingan madaniy suyuqlik filtri qaytaishlanadi. Maqsadli mahsulotni (otik, antigen, ferment va boshqalarga qarshi) tozalash va konsentratsiyalash ma'lum fizik-kimyoviy usullardan biri bilan amalga oshiriladi: izoelektrik yog'ingarchilik, kislotalar, spirtlar bilan yog'ingarchilik, vysaliVaniya, xromatografiya va boshqalar. keyin tozalangan va konsentratsiyalanganhammom mahsuloti yoki bakteriyalar madaniyati (masalan,готовлении tirik va o'ldirilgan vaktsinalarni tayyorlash paytida) oxirgi faoliyat, fizik-kimyoviy va tibbiy-biologik parametrlar bo'yicha standartlashtirilgan va nazorat qilinadigan suyuq, quruq, planshetli preparat shaklida shakl.
Xuddi shu sxema bo'yicha biotexnologik mahsulotlar hayvonlar va o'simlik hujayralarini etishtirishda ham olinadi. O'simlik hujayralari farmatsevtika moddalarini (ginseng, diuretik, yurak-qontomir va boshqa dorilar) olish uchun ishlatiladi va hayvonlar hujayralarivaktsinalar, antijenler, gormonlar, endogen Immunomodulyatorlar va boshqa biologik faol moddalarni olish uchun viruslarni etishtirishuchun ishlatiladi. Shu bilan birga, hayvonlarni etishtirish vao'sayotgan hujayralar bakteriyalarni o'stirishdan ko'ra ancha murakkab va qimmatroq,chunki bu hujayralarni bakteriyalardan farqli o'laroq etishtirish murakkab ozuqaviy muhitni, maxsus jihozlarni va etishtirish sharoitlarini talab qiladi. Shu sababli, biotexnologiyadao'simlik va hayvonot tabiatining mahsulotini sintez qila oladigan rekombinant bakteriyalar shtammlari jadal rivojlanmoqda va allaqachon qo'llanilmoqda.
Mikrobiologiya sanoatida ishlatiladigan mikroorganizmlar turli taksonomik guruhlarga (bakteriyalar, xamirturushlar, mog'or qo'ziqorinlari - askomitsetlar, fikomitsetlar, aktinomitsetlar va boshqalar) tegishli bo'lib, morfologiyasi, hujayra hajmi, kislorodga nisbati, o'sish omillariga bo'lgan ehtiyoji, assimilyatsiya qilish qobiliyati jihatidan bir-biridan sezilarli darajada farq qiladi. substratning turli tarkibiy qismlari va boshqalar.
Sanoatda ma'lum bo'lgan 100 000 dan ortiq mikroorganizmlarning nisbatan kam turlari qo'llaniladi - bir necha ming shtammlar tegishli bo'lgan 100 ga yaqin tur. L. I. Vorobyova (1987) ta'rifiga ko'ra, sanoat shtammi quyidagi talablarga javob berishi kerak:

• 
  arzon va arzon substratlarda o'sish;
  
• 
  biomassaning yuqori o'sish tezligiga (m) ega bo'ling va maqsadli mahsulotning yuqori mahsuldorligiga ega bo'ling (D, P) ozuqaviy substratni (y x/s, Y p/s) tejamkorligibilan;
  
• 
  проявлять направленную биосинтетическую активность при yon mahsulotlarning minimal shakllanishi bilan yo'naltirilgan biosintetik faollikni namoyish etish;
  
• 
  быть genetik jihatdan bir hil, ishlab chiqarishda barqarorтивности, , ozuqaviy substrat talablari va sovutishsharoitlari;
  
• 
  быть faglarga va boshqa begona mikrofloraga chidamli bo'lish;
  
• 
  быть безвредным (не обладать патогенными свойствами) Liu dei va atrof-muhit uchun zararsiz (patogen xususiyatlarga ega emas) bo'lishдей ;
  
• 
  ishlab chiqaruvchilar termofil va atsidofilik (yoki alkalofil) bo'lishi maqsadga muvofiqdir, chunki bu holdaдохранить fermentlanadigan substratni begona mikrofloraning kirib kelishidan himoya qilish osonroq bo'ladi;
  
• 
  целевой biosintezning maqsadli mahsuloti iqtisodiy va milliy iqtisodiy ahamiyatga ega bo'lishi kerak va sub-qatlamdan osongina ajralib turishi kerak.
  

Anaerob mikroorganizmlari ishlab chiqarish uchun katta qiziqish uyg'otadi, chunki ularni etishtirishda energiya tejaydiganshamollatish moslamalari talab qilinmaydi.
Sanoatda uch turdagi shtammlar qo'llaniladi:
1) tabiiy yoki sun'iy tanlash bilan yaxshilangan tabiiy shtammlar;
2) induktsiyalangan mutatsiyalar natijasida o'zgargan shtammlar;
3) gen yoki hujayra muhandisligi usullari bilan olingan madaniyat shtammlari.