|
|
Биотехнология. Проблемы и перспективыружают 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 |
< 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] |