Биологический каталог




Биотехнология. Проблемы и перспективы

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

ружают в раствор каталазы. Сухой мицелий насасывает воду и, следуя за ее потоками, каталаза плотно садится на регидратиро-ванный мицелий. Связь между клеткой и ферментом упрочняют путем поперечной сшивки глутаровым альдегидом (рис. 20, б).

В полученной системе реакция разложения пероксида водорода при участии каталазы эффективно обеспечивает глюкозо-оксидазную реакцию кислородом. Это позволяет ускорить образование глюконовой кислоты в 10 раз по сравнению с тем же процессом без соиммобилизованной системы. Соиммобилизация Asp. niger и р-глюкозидазы препятствует накоплению промежуточного продукта — глюкозы — при сбраживании целлобиозы до этанола и тем самым предотвращает вызываемое глюкозой ингибирование процесса.

При соиммобилизации биокаталитических систем, в частности клеток с ферментами, встает проблема их функциональной совместимости. Например, попытка превратить крахмал во фруктозу с применением соиммобилизованных глюкоамилазы и бактериальных клеток с глюкоизомеразной активностью по схеме:

глюкоамилаза клетки с глюкоизомеразной активностью ,

крахмал -> глюкоза -> фруктоРис. 20. Схема методов сойм мобилизации клеток и изолированных ферментов: а — соиммобилизация в альгинатном геле; б — гидратация обезвоженной клетки раствором фермента и их сшивка бифункциональным агентом (по W. Hartmeier, 1985)

Таблица 5. Применение иммобилизованных биокаталитических систем в промышленности (по W. Hartmeier, 1985, и др.)

Тип биокатализатора

Метод иммобилизации

Каталитическая активность

Биотехнологический процесс

Изолированный фермент или мертвые клетки

Изолированный фермент

Мертвые клетки

Изолированный фермент или мертвые клетки

Изолированный фермент

Живые клетки

Живые клетки

Иммобилизация в желатиновом геле с дополнительной поперечной сшивкой, в полых волокнах, адсорбция на носителях

Адсорбция на ионообменниках

Иммобилизация в геле с поперечной сшивкой

Связывание с носителем, включение в гель

Включение в ацетатцеллюлоз-ные нити

Включение в каррагинан

Включение в полиакриламид-ный гель, крупнопористые носители

Глюкоизоме-разная

Л-Аминоацил-азная

L- Аспартазная

Пенициллина-зная

Лактазная (р-галактозидазная)

Активность всех ферментов, участвующих в биосинтезе яблочной кислоты

3- Кетостероид-А'-дегидрогеназ-ная

Получение фруктозы или смеси фруктозы и глюкозы

Получение /.-аминокислот из смесей L- и D-изомеров

Получение /.-аспарагиновой кислоты из фумарата аммония

Получение из природного бензилпени-циллина 6-аминопени-циллановой кислоты — основы для производства полусинтетических пени-циллинов

Гидролиз лактозы, получение безлактоз-ного молока

Биосинтез яблочной кислоты

Трансформация гидрокортизона в пред-

за не удается. Это объясняется несовпадением оптимумов рН для двух биокатализаторов (W. Hartmeier, 1985).

В последние годы усилия направлены на соиммобилизацию клеток растений и их органелл, однако эти препараты недостаточно стабильны для практического использования.

Рассмотренные преимущества иммобилизованных биокатализаторов свидетельствуют о перспективах их практического использования в медицине, пищевой промышленности, органическом синтезе, биоконверсии энергии и даже фотографии. Далеко не все разработки с применением иммобилизованных биокаталитических систем доведены ныне до уровня промышленного применения, многие еще ждут своего часа. Список важнейших биотехнологических процессов на базе иммобилизованных биокатализаторов, внедренных в промышленность, дан в табл. 5. Глава БИОТЕХНОЛОГИЯ НА СЛУЖБЕ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА, ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И НАУКИ

Биотехнологические разработки могут внести немаловажный вклад в решение комплексных проблем народного хозяйства, здравоохранения и науки.

Для удовлетворения пищевых потребностей необходимо увеличить эффективность растениеводства и животноводства. Именно на это, в первую очередь, нацелены усилия биотехнологов. Кроме того, биотехнология предлагает как источник кормового (возможно, и пищевого) белка клеточную массу бактерий, грибов и водорослей.

Во-вторых, повышение цен на традиционные источники энергии (нефть, природный газ, уголь) и угроза исчерпания их запасов побудили человечество обратиться к альтернативным путям получения энергии. Биотехнология может дать ценные возобновляемые энергетические источники: спирты, биогенные углеводороды, водород. Эти экологически чистые виды топлива можно получать путем биоконверсии отходов промышленного и сельскохозяйственного производства.

В-третьих, уже в наши дни биотехнология оказывает реальную помощь здравоохранению. Нет сомнений в терапевтической ценности инсулина, гормона роста, интерферонов, факторов свертывания крови и иммунной системы, тромболитических ферментов, изготовленных биотехнологическим путем. Помимо получения лечебных средств, биотехнология позволяет проводить раннюю диагностику инфекционных заболеваний и злокачественных новообразований на основе применения

страница 58
< 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
(21.07.2017)