- •1. Определение термина «иммобилизация». Основные требования к носителям и приемам иммобилизации при одно- и многостадийных реакциях.
- •2. Классификация носителей, используемых при иммобилизации. Свойства полисахаридных носителей.
- •Полисахариды.
- •3. Основные требования к материалам-носителям. Выбор носителей при использовании иммоббилизованных препаратов в технологических исследованиях.
- •4. Синтетические полимерные материалы и неорганические носители.
- •5. Характеристика методов физической иммобилизации
- •6. Классификация методов иммобилизации. Иммобилизация на поверхности носителя и силы, определяющие связывание препарата на поверхности носителя
- •7. Иммобилизация в массе носителя.
- •8. Иммобилизация с использованием мембранной технологии и двухфазных реакционных сред.
- •9. Микрокапсулирование
- •10.Иммобилизация металлохелатным способом
- •11 Иммобилизация ферментов
- •13) Влияние иммобилизации на состояние фермента, возможные причины изменения его активности
- •14) Критерии оценки протекания ферментативного процесса при иммобилизации
- •15. Эффекты распределения реагентов в катализе иммобилизованными ферментами
- •16. Основные показатели стабильности иммобил-ных ферментов, причины, вызывающие изменения стабильности и способы устранения.
- •17. Термостабильность иммобилизованных ферментов и способы ее определения.
- •18. Способы сохранения каталитической активности ферментов при иммобилизации.
- •19. Использование иммобилизованных ферментов в производстве.
- •20. Ферментные электроды: конструирование, стадии функционирования и критерии, определяющие их качество.
- •21.Общая характеристика микробных катализаторов, требования к производственному штамму, преимущества и недостатки иммобилизованных клеток по сравнению со «свободными».
- •22.Преимущества иммобилизованных клеток по сравнению с иммобилизованными ферментами.
- •23. Классификация иммобилизованных микробных биокатализаторов по принципу действия.
- •24. Приемы выбора способа иммобилизации клеток микроорганизмов для промышленных целей.
- •25. Оценка физиологической и метаболической активностей клеток в иммобилизованном состоянии
- •26 Схема биотехнологической переработки растительного сырья. Получение спиртов и кетонов.
- •27. Получение ак, алкеноксидов, витаминов, аб, пав
- •28. Получение органических кислот, углеводов, ферментов
- •29) Утилизация отходов.
- •30) Характеристика реакторов с иммобилизованными клетками.
- •31. Преимущества выращивания растительных клеток в культуре и использование вторичных метаболитов в фармакопии.
- •33. Методы определения жизнеспособности иммобилизированных растит-х клеток.
- •34. Способность иммобилизированных растит-х клеток к биосинтезу. Характеристика процессов биотрансформации (биоконверсия).
- •36. Физиолого-биохимические процессы у иммобилизованных растительных клеток и их отличия от суспендированных (свободных) клеток.
- •37. Приемы выделения и введения в культуру клеток животных.
- •38. Характеристика способов иммобилизации клеток животных и преимущества монослойных культур.
- •1. Культивирование в плоских флаконах (матрацах)
- •2. Культивирование во вращающихся бутылях (роллерных аппаратах)
- •3. Культивирование в колонках на микроносителях – наиболее оптимальная комбинация выращивания поверхностно зависимых клеток с помощью технологии суспензионных культур.
- •39. Основные параметры, критерии и их характеристика при биотестировании физиологической активности вещества с использованием клеток животных.
- •40. Описание приема биотестирования с использование монослойной культуры клеток животных.
- •41 Процедура проведения анализа содержания гормона с использованием иммоб. Клеток животных
- •Примеры применения иммобилизованных клеток в анализе
- •1. Определение термина «иммобилизация». Основные требования к носителям и приемам иммобилизации при одно- и многостадийных реакциях.
27. Получение ак, алкеноксидов, витаминов, аб, пав
1.Получение аминокислот. Растения и микроорганизмы способны сами синтезировать все нужные им а/к, у человека 12 из 20 а/к, необходимых для жизнедеятельности. Восем поступают с пищей (незаменимые): валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан.
А/к используют в качестве:1)вкусовых добавок,2)в парфюмерной промышленности,3)фармацевтической промышленности.
Микробиологическому синтезу наряду с другими способами (химические, ферментативные методы) аминокислот в настоящее время отдается предпочтение, причем широко используются иммобилизованные клетки. С наибольшим успехом последние применяются при получении L-аспаргиновой кислоты или фумарата аммония. Процесс основан на использовании иммобилизованных клеток E. coli.
Промышленный процесс получения L-аланина и L-аспаргиновой кислоты на основе иммобил. клеток Pceudomonas docunhae основан японской фирмой. Ведутся лаб. разработки по получению иммобилизованных клеток – продуцентов: аргинина, триптофана, фенилаланина и т. д.
2.Получение алкеноксидов. На примере алкеноксидов (этилена и пропилена) можно проиллюстрировать возможности иммобилизованных клеток для получения веществ, служащих сырьем в производстве полимеров, лакокрасочных покрытий и клеев. Химический синтез этих веществ является дорогостоящим и энергоемким.
Относительно недавно получение оксидов алкенов было предложено осуществить с помощью системы, состоящей из оксиредуктаз микроорганизмов – хлорпероксидазы, хлоргидринэноксидазы и глюкозо-2 оксидазы. В данном случае вместо трех биокатализаторов (ферментов) необходим один –клетка. Дополнительное упрощение состоит в реализации процесса на основе иммобилизованных клеток метанофорных бактерий и др.
Продуктивность процессов получения алкеноксидов составляет обычно 0,2–0,6 г на 1 г иммобилизованных клеток, период непрерывного функционирования реактора – до 10 суток.
3.Получение витаминов. Витамины получают как с помощью химического синтеза, так и микробиологическим путем. Иммобилизованные клетки микроорганизмов для получения витаминов и промежуточных продуктов их синтеза опробованы пока только на лабораторном уровне.
4.Получение антибиотиков. Применение иммобилизованных биокатализаторов позволило достичь больших успехов в области получения антибиотиков. Важность получения: применением в медицине и ветеринарии как противомикробных и противоопухолевых препаратов.
Иммобилизованные клетки применяют как для биосинтеза собственно антибиотиков (в качестве вторичных метаболитов), так и для получения полусинтетических антибиотиков.В России, Японии существенная доля 6-аминопеницилановой кислоты выпускается с помощью иммобилизованных микроорганизмов (E. Coli).
5.Получение микробных ПАВ. Перспективы их использования связаны с проблемами утилизации и окисления микроорганизмами углеводородов нефти. МПАВ – эмульгаторы могут быть использованы в качестве детергентов для очистки нефтеналивных емкостей (более биодеградабельны по сравнению с синтетическими), для очистки морских нефтяных загрязнений, в реках и почвах. Введение микроорганизмов-продуцентов ПАВ повышает отдачу нефтеносных пластов. В последнем случае речь идет о жизнедеятельности закрепленных микроорганизмов на поверхности твердых частиц или жидкой пленке.