- •Введение
- •Лекция 1 Технология ферментационных процессов – I
- •1.1. Устройство и основные конструкторские детали ферментеров и биореакторов
- •1.2. Обеспечение тепло- и массообмена
- •1.3. Системы аэрирования и перемешивания
- •1.4. Системы пеногашения, асептики и стерилизации
- •Дополнительная
- •Лекция 2 Технология ферментационных процессов – II
- •2.1. Твердофазная, жидкофазная и газофазная ферментация
- •2.2. Периодический способ культивирования
- •2.3. Промежуточные способы культивирования
- •2.4. Непрерывный способ культивирования
- •2.5. Принцип масштабирования технологических процессов
- •Дополнительная
- •3.2. Типы размножения микроорганизмов
- •3.3. Фазы роста культуры микроорганизмов
- •3.4. Периодический метод культивирования микроорганизмов
- •3.5. Непрерывный метод культивирования микроорганизмов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Методы выделения накопительных культур микроорганизмов
- •Методы выделения чистых культур микроорганизмов
- •4.2. Выращивание микроорганизмов глубинным методом и методом поверхностных культур
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 5 основные типы биотехнологических процессов – I
- •5.1. Производство биомассы
- •5.2. Производство спиртов и полиолов Производство этанола
- •Производство ацетона и бутанола
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 6 основные типы биотехнологических процессов – II
- •6.1. Производство вторичных метаболитов
- •6.2. Биотрансформация
- •6.3. Производство ферментов
- •Технологические процессы производства ферментных препаратов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 7 основные типы биотехнологических процессов – III
- •7.1. Производство аминокислот
- •Микробиологическое производство l-глутаминовой кислоты
- •Технология получения l-глутаминовой кислоты
- •Получение лимонной кислоты
- •Получение уксусной кислоты
- •Получение пропионовой кислоты
- •Получение глюконовой кислоты
- •Получение итаконовой кислоты
- •Получение яблочной кислоты
- •7.3. Производство витаминов
- •Получение каротиноидов (предшественников витамина а)
- •Получение витамина d
- •Получение витамина в2 (рибофлавина)
- •Получение витамина с
- •Получение витамина в12 (цианкобаламина)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 8 Критерии оценки эффективности биотехнологических процессов
- •8.1. Скорость роста биомассы и время генерации
- •8.2. Общая продуктивность процесса
- •8.3. Скорость потребления субстрата
- •8.4. Скорость биосинтеза продукта
- •8.5. Экономические коэффициенты (коэффициенты выхода) и метаболические (трофические) коэффициенты
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 9 Иммобилизованные клетки и ферменты - I
- •9.1. Источники ферментов. Преимущества иммобилизованных ферментов
- •9.2. Характеристика носителей для иммобилизации ферментов
- •Органические носители
- •9.3. Физическая иммобилизация ферментов
- •Методы физической иммобилизации
- •3. Иммобилизация путем отделения фермента от остальной среды полупроницаемой перегородкой (мембраной)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 10 Иммобилизованные клетки и ферменты - II
- •10.1. Химическая иммобилизация ферментов
- •Приёмы химической иммобилизации:
- •5. Модификация аминогрупп с образованием азометиновых связей
- •10.2. Сохранение стабильности иммобилизованных ферментов
- •10.3. Соиммобилизация
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Этапы истории
- •11.2. Основные характеристики клеток животных
- •11.3 Этапы культивирования клеток животных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •12.2. Глубинное выращивание клеток в суспензированных культурах
- •12.3. Среды для выращивания клеток
- •Основной состав питательных сред
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Вопросы для самоконтроля
- •13.2. Поверхностное культивирование клеток растений
- •13.3. Культивирование клеток растений в глубинных условиях
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •14.2. Сохранение культур клеток растений
- •14.3. Использование методов генетической инженерии в фитобиотехнологии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 15 Основы клеточной инженерии
- •15.1. Протопласты: определение, применение
- •15.2. Способы выделения протопластов
- •Стандартная методика получения протопластов (по Такебе) (из тканей листа Nicotiana tabacum)
- •15.3. Способы культивирования протопластов
- •15.4. Слияние протопластов (парасексуальная гибридизация)
- •15.5. Виды соматических гибридов
- •15.6. Гибридомная технология
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 16 Основы молекулярной биотехнологии - I
- •16.1. Традиционные методы селекции. Методы селециии микроорганизмов
- •Методы селекции
- •16.2. Принципы селекции микроорганизмов
- •16.3. Селекция продуцентов антибиотиков, органических кислот и ферментов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 17 Основы молекулярной биотехнологии - II
- •17.1. Генетическая инженерия, ее методы и задачи
- •17.2. Получение фрагментов чужеродной днк и их очистка
- •17.3. Конструирование рДнк и клонирование генов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 18 Основы молекулярной биотехнологии - III
- •18.1. Амплификация
- •18.2. Экспрессия генов
- •18.3. Геномная библиотека
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 19 организация, контроль и управление биотехнологическими процессами
- •19.1. Системы gmp, gap, glp
- •III раздел «Персонал»:
- •IV раздел «Здания и помещения»:
- •V раздел «Оборудование»:
- •VI раздел «Процесс производства»:
- •VIII раздел «Валидация»:
- •19.2. Социальные аспекты биотехнологии и биоинженерии. Контроль применения биотехнологических методов
- •19.3. Понятие о биоэтике и биобезопасности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
Дополнительная
Общая и фармацевтическая биотехнология: учебное пособие. − Самара: НОУ ВПО СМИ «РЕАВИЗ», 2012. − 118 с.
Основы биотехнологических процессов: Учебно-методическое пособие по биотехнологии. Часть I. Способы поддержания асептических условий при культивировании / И.В. Тихонов. – М.: МГАВМиБ, 2001. – 31 с.
Пшеничникова, А.Б. Основы биотехнологии: учебное пособие / А.Б. Пшеничникова. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2010. – 92 c.
Современные проблемы и методы биотехнологии [Электронный ресурс]: электронное учебное пособие / Н.А. Войнов, Т.Г. Волова, Н. В. Зобова и др.; под науч. ред. Т.Г. Воловой. – Электрон. дан. (12 Мб). – Красноярск: ИПК СФУ, 2009.
Тарантул, В.З. Толковый биотехнологический словарь русско-английский: справочное издание / В.З. Тарантул. – М.: Языки славянских культур, 2009. – 936 с. – ISBN: 978-5-95-51-0342-6
Журналы: Биотехнология, Прикладная биохимия и микробиология, Журнал микробиологии, эпидемиологии, иммунологии, Фармацевтическая промышленность, Кондитерское и хлебопекарное производство, Масложировая промышленность, Молочная промышленность, Переработка молока, Мясные технологии, Сыроделие и маслоделие, Пиво и напитки, Пищевая технология.
http://www.biotechnolog.ru
Лекция 2 Технология ферментационных процессов – II
2.1. Твердофазная, жидкофазная и газофазная ферментация
Твердофазная ферментация. Используется для культивирования мицелиальных грибов и дрожжей. В таких процессах роль воды сведена до минимума.
Различают три типа таких процессов:
поверхностные процессы – слой субстрата не превышает 3-7 см («тонкий слой»), а роль биореакторов выполняют подносы из алюминия или культивационные камеры;
глубинные процессы в неперемешиваемом слое («высокий слой») – биореакторы представляют собой глубокие открытые сосуды;
твердофазные процессы с перемешиванием и аэрацией – масса субстрата здесь может быть гомогенной (полужидкий навоз) или состоять из частиц твердого субстрата, взвешенных в жидкости. Таким методом проводят микробиологическое выщелачивание сернистых соединений из каменного угля.
Преимущества твердофазных процессов:
меньшие затраты на оборудование и эксплуатацию;
облегчено отделение и очистка продуктов;
небольшое количество воды препятствует контаминации;
образуется мало сточных вод.
Недостатки твердофазной ферментации – неравномерный рост колоний из-за неравномерного распределения субстрата, аэрации, температуры и влажности.
Жидкофазная ферментация – биомасса микроорганизмов суспендирована в жидкой питательной среде, через которую при необходимости продувается воздух или другие газы. Глубинный способ является более выгодным для промышленности по сравнению с поверхностным способом, так как позволяет осуществлять полную механизацию и автоматизацию процесса, избегать инфицирования технологического процесса посторонней микрофлорой.
Газофазная ферментация. Протекает в аппаратах с твердым наполнителем, где закрепляются микроорганизмы, но сами частицы носителя взвешены в потоке газа, насыщенном аэрозолем питательной среды. Газофазные аппараты могут быть аэробными (пропускают воздух) или анаэробными (пропускают диоксид углерода). Этот способ ферментации используется довольно редко, в основном при очистке газов от вредных и одорирующих примесей. Так получают спирт при культивировании дрожжей, биомассу дрожжей. При этом газ уносит летучие продукты жизнедеятельности (спирт), который затем конденсируется в холодильнике.
