Биологический каталог




Биотехнология. Проблемы и перспективы

Автор Н.С. Егоров, В.Д.Самуилов, А.В. Олескин

из 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

страница 23
< 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]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(29.05.2017)