Rossiyada va dunyoda biotexnologiyaning hozirgi holati

Xom ashyo
Aslida, mikroorganizmlar har qanday or ganik birikmani o'zlashtirishga qodir, shuninguchun dunyodagi barcha organik moddalar zaxiralari, shu jumladan fo tosintezining birlamchi va ikkilamchimahsulotlari, shuningdek er osti qatlamlaridagi organik moddalar zaxiralari mik robiologik biotexnologiyasi uchun potentsial manbalar bo'lib xizmat qilishi mumkin.
6-ma'ruza
xom ashyo
Ko'mir, tabiiy gaz va yog'och texnik spirtlar yoki sirka kislotasining kimyoviy sintezi uchun xom ashyo bo'lib xizmat qilishi mumkin, bu esa o'z navbatida mikrobiologiya sanoati uchun ajoyib xom ashyo hisoblanadi.
Organik xom ashyolardan biotexnologlarning eng katta e'tiborini kraxmal jalb qiladi, garchi uni mikroorganizmlar tomonidan assimilyatsiya qilish uchun faqat ba'zi turdagi mikroorganizmlarga tegishli bo'lgan amilolitik fermentlarning murakkab kompleksi talab qilinadi. Ko'p kraxmal etanol ishlab chiqarish uchun, shuningdek fruktoza siroplarini tayyorlash uchun sarflanadi. Mamlakatimizda kraxmal o'z ichiga olgan xom ashyo zaxiralari cheklangan, shuning uchun biotexnologiya uchun pekmez, glyukoza xom ashyosi, metanol va etanoldan foydalanish tavsiya etiladi.
Xom ashyoni tanlashda nafaqat tanlangan ishlab chiqaruvchining fiziologik ehtiyojlari, balki xom ashyo narxi ham hisobga olinadi.
2.3.1. Ishlab chiqaruvchilarning o'sishi va biosintetik faolligini belgilaydigan asosiy atrof-muhit omillari
Mikroorganizmlarning normal ishlashi uchun ozuqa muhiti steril bo'lishi kerak, tarkibida uglerod, azot, fosfor va boshqa zarur makro - va mikroelementlarning hazm bo'ladigan shakllarining suvli eritmasi yoki suspenziyasi bo'lishi va optimal harorat, pH, oksidlanish-qaytarilish potentsiali, osmotik bosim va boshqalar bo'lishi kerak.5). Salbiy omillar maqsadli mahsulotning o'sishi va shakllanishini kechiktiradi va hatto hujayralarning bir qismini o'lishiga olib keladi.
Qoida tariqasida, mikroelementlar suv bilan muhitga kiradi, ammo agar kerak bo'lsa (agar ular suvda etishmasa), ular unga qo'shilishi mumkin.
Ba'zi mikroorganizmlar ozuqa muhitida qo'shimcha o'sish omillari, asosan vitaminlar bo'lishi kerak. O'sish omillari sifatida xamirturush va boshqa mikroorganizmlarning avtolizatlari va gidrolizatlari, makkajo'xori ekstrakti, o'simlik chiqindilarining damlamalari va boshqalar qo'llaniladi.
Har bir ishlab chiqaruvchi uchun ozuqa muhitining tarkibi eksperimental ravishda o'rnatiladi.
5-jadval
O'sish va biosintetik aktivni belgilaydigan asosiy atrof-muhit omillariishlab chiqaruvchilar

Faktor	Kultivatsiyadagi rol omili	boshqaruv usullari
ozuqa moddalarining tarkibi va kontsentratsiyasi metabolizmni	ta'minlaydi	optimal kompozitsiyani tuzish; fermentatsiya paytida oziqlantirish jarayonning uzluksizligi; ishlab chiqaruvchining rivojlanish bosqichlariga bo'lgan ehtiyojlarini hisobga
olgan holda ko'p bosqichli va boshqalar. mahsulot va ingibitorlarning kontsentratsiyasi	biokimyoviy reaktsiyalarni sekinlashtiradi	. to'planganda mahsulotning cho'kishi; dializ bilan fermentatsiya; uchuvchan mahsulotning bug'lanishi bilan vakuum ostida fermentatsiya va boshqa
pH	biokimyoviy reaktsiyalar tezligini optimallashtiradi (3,5 dan 9,0 gacha chegaralar)	kislota yoki gidroksidi qo'shib tartibga
solish harorat	biokimyoviy reaktsiyalar tezligini optimallashtiradi (odatda 20-70° C ga teng)	issiqlik almashinuvchilari yoki bioreaktorga etkazib beriladigan ozmotik substratlarning harorati yordamida madaniyat suyuqligini sovutish yoki isitish
suv bosimi yoki faolligi	hayot chegaralarini belgilaydi ( 0,6 - 0,998)	Ozuqa moddalarining optimal konsentratsiyasi yoki qattiq muhitning namligi bo'lgan muhitlarni tuzish; fermentatsiya paytida suv bilan suyultirish yoki alohida tarkibiy qismlarni qo'shish orqali doimiy darajada ushlab
Erigan kislorod miqdori	turish aeroblar uchun erigan kislorod miqdori aerob metabolizmini ta'minlaydi; h^+qabul qiluvchisi;	aerob jarayonlar uchun mikroblarning rivojlanishini inhibe qiladi aeratsiya intensivligi yoki gaz aralashmasiga kislorod qo'shilishi bilan tartibga solinadi; atmosfera bosimida va 20 * s bir litr muhitda 0,28 mm 02 eriydi. Anaerob jarayonlar kislorodsiz muhitda amalga oshiriladi, bunga N2 va CO2 ni puflash yoki kamaytiruvchi moddalar (sistein, askorbin kislotasi va boshqalar)
qo'shilishi orqali erishiladi. karbonat angidrid miqdori	avtotroflar uchun uglerod manbai, geterotroflar ba'zilariga kerak, ba'zilari esa Co 2 ishtirokida metabolizmni sekinlashtiradi, CO2	bilan boyitilgan gaz muhiti bilan fotosintetik fermentatsiya jarayonlarida puflash2, Co2, CO 2 ni chiqarish, CO Suyuq fazadan 2 hissa
qo'shadi aralashtirish muhitni	aralashtirish ozuqa moddalari va biomassaning butun atrof - muhit bo'ylab bir tekis taqsimlanishi	bioreaktorlarda mexanik aralashtirgichlar, barbo-taglar, sirkulyatsiya va boshqa tizimlar yordamida makro-va mikro aralashishni tashkil qiladi. Aeratsiya aralashtirishga yordam beradi, ko'piklanish esa ishlab chiqaruvchining flotatsiyasiga yordam beradi; flokulyatsiya biomassaning
Muhitning yopishqoqligi	cho'kishiga yordam beradi muhitning yopishqoqligi ozuqa moddalarining tarqalishini va ishlab chiqaruvchi hujayralarning aralashishini	aniqlaydi oziqlanish komponentlari, biomassaning tabiati va kontsentratsiyasi va ba'zi polimer ekstrasellulyar mahsulotlarning mavjudligi bilan tartibga solish. Yopishqoqlik aralashtirish va shamollatishga ta'sir qiladi, bu maxsus texnik vositalarni talab qiladi

O'sish uchun maqbul haroratga ko'ra mikroorganizmlar shartli ravishda psixrofillar (1), mezofillar (2) va termofillar (3) ga bo'linadi (rasm. 7).

Shakl: 7. Haroratning o'ziga xos tezligiga ta'siri rmikroorganizmlarning skeleti
Sanoatda asosan optimal harorati 30° C ga yaqin bo'lgan mezofillar qo'llaniladi.so'nggi paytlarda kontaminatsiyaga nisbatan которые kamroq чувствительны sezgir va yuqori kinetik xususiyatlarga ega bo'lgan termofillar ko'proq qiziqish uyg'otmoqda. Bundan tashqari, termofillar termostabil moddalarni, asosan fermentlarni ishlab chiqaradi.
Madaniyatning o'sishi va образование mahsulotning shakllanishiga muhitning kislota-baz reaktsiyasi sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Ko'pinchazig'ir mikroorganizmlari pH 4-8 da o'stiriladi. Ba'zi xamirturushlar va mog'orlar pH 3-4 da kislotali muhitda yaxshi o'sadi va bu xususiyat bakterial infektsiyaga qarshi kurashish uchun ishlatilishi mumkin.