|
|
Биотехнология. Проблемы и перспективыиз которой требуется извлечь остаточные количества ценного металла, обливают водой, а соответствующие микроорганизмы развиваются в породе без каких-либо дальнейших добавок. Во многих разработках используют биообъекты, требующие органических источников углерода и (или) энергии. Раньше такие организмы называли гетеротрофами, ныне они подразделяются на органоавтотрофы (употребляющие органические вещества как источник энергии), литогетеротрофы (использующие органические вещества как источник углерода) и органогетеротро-фы, для которых органические вещества — источник и углерода, и энергии (Р. Стейниер и др., 1979). Применяемые в биотехнологии органические вещества разнообразны и отражают специфику объекта и критерии технологической и экономической целесообразности. Примеры наиболее распространенных субстратов даны в табл. 1. С технико-экономической точки зрения субстрат представляет собой сырье для получения целевого продукта. Сырье должно быть недефицитным, недорогим, по возможности легко доступным. Применяют и дорогостоящее сырье, но в этом случае требуется покрытие расходов прибылью от сбыта продукта. Хорошим примером недефицитного и дешевого сырья служит меласса, побочный продукт производства еахара (табш. 1). Однако Таблица 1. Питательные субстраты, широко применяемые в биотехнологии (по В. Sikyta, 1984, и P. Biely, 1985) Субстрат Назначение Краткая характеристика Сырье для получения субстрата Глюкоза Сахароза Лактоза Ксилоза Крахмал Целлюлоза Ксилан Источник углерода и энергии То же Этанол 1. Сахара Быстро ассимилируется, добавляют ко многим культурам-продуцентам сложных органических соединений Основной субстрат при биосинтезе антибиотиков, аминокислот, органических кислот Усваивается лишь некоторыми организмами, не утилизируется большинством дрожжей Усваивается многими бактериями и дрожжами рода Candida; в стадии разработки — получение ген-ноинженерных штаммов S. cerevisiae, утилизирующих ксилозу Усваивается после гидролиза разной глубины (до декстринов, мальтозы, глюкозы) или непосредственно при наличии у микроорганизма амилаз В большинстве случаев для утилизации необходим гидролиз и, как правило, освобождение от лигнина, гемицеллюлоз и восков Подлежит гидролизу до ксилозы (с примесью других Сахаров) или может утилизироваться непосредственно при наличии у микроорганизма ксиланаз 2, Спирты Доступный и сравнительно недорогой субстрат, как поверхностно-активное вещество усиливает вспени- Крахмал, целлюлоза (химический или ферментативный гидролиз) Сахарный тростник, сахарная свекла, канадский клен Молочная сыворотка, отделяемая в процессе изготовления масла, творога, сыра Ксилан, основной компонент растительных гемицеллюлоз (гидролиз) Картофель, кукуруза, пшеница, рожь, ячмень, рис, маниок, бананы и т. д. Разнообразное растительное сырье. Наибольшее значение имеет использование древесины (ель, сосна, даурская лиственница, бамбук, эвкалипт) и сельскохозяйственных отходов (солома, кукурузная кочерыжка, стебли хлопчатника, отходы после бланшировки бобовых) Преобладающий компонент гемицеллюлоз. Аналогичное применение возможно для других компонентов гемицеллюлоз (например, арабинана) Разнообразные источники — от сахаристых субстратов (сбраживание) до продукПродолжение табл. 1 Субстрат Назначение Краткая характеристика Сырье для получения субстрата Метанол Источник углерода и энергии вание культуральной жидкости Сходен с этанолом, также экономичен, как субстрат, но более летуч и токсичен тов гидролиза древесины и компонентов нефти и газа (химический синтез) Разнообразное сырье, в первую очередь — растительное (гидролиз) С\—Су-Ал-каны Сю—С 20-Ал-каны Алканы с числом углеродных атомов более 20 (NH4),S04 (NH4hHP04 NH3 Мочевина Меласса Ячмень и продукты его переработки (сусло, солод, солодовый экстракт) Сульфитные щелока То же 3. Углеводороды Применяют главным образом метан, ассимилируемый многими бактериями, но не дрожжами Наиболее подходящая для утилизации группа углеводородов; используется бактериями, дрожжами, мицелиальными грибами Используются с большим трудом, так как находятся в твердом состоянии 4. Азотсодержащие соединения Источник Хорошо растворим в воде, технический (NH4)2S04 содержит не менее 20,7% азота Технический (ЫН4):гНР04 сильно загрязнен (NH4)aS04 и содержит около 20% азота и 50%' Р205 Используют в виде водного раствора или газа Относительно дорогой и поэтому редко используемый субстрат 5. Субстраты неопределенного состава Источник Излюбленный субстрат для биотехнологических процессов, высокий уровень содержания Сахаров (сахарозы, глюкозы) Наибольшее применение находит солодовый экстракт Источник азота и фосфора Источник азота Источник азота углерода и энергии То же Природный газ, получение Сг—Сч-алка-нов затруднено, требует оч |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 |
Скачать книгу "Биотехнология. Проблемы и перспективы" (4.22Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |