Штаммы микроорганизмов, использующиеся в биотехнологии, их преимущества и недостатки.
Преимущества использования микроорганизмов:
1) обладают огромным генетическим разнообразием, позволяющим им осуществлять:
а) практически неограниченную биосинтетическую деятельность;
б) разложение (деградацию) большого количества природных и неприродных соединений.
2) отличаются быстрым ростом, скорость которого намного превышает скорость роста высших организмов (растений и животных). Это позволяет за короткий промежуток времени осуществить синтез больших количеств требуемого продукта в строго контролируемых условиях.
Микроорганизмы можно выращивать на различных питательных средах: на газах, нефти, отходах угольной, химической, пищевой, винно-водочной, деревообрабатывающей промышленности.
• В настоящее время относительно хорошо охарактеризовано (или известно) более 100 тысяч различных видов микроорганизмов.
• Это в первую очередь прокариоты (бактерии, актиномицеты, риккетсии, цианобактерии) и часть эукариот (дрожжи, нитчатые грибы, некоторые простейшие и водоросли).
• Важной проблемой является правильный выбор организма, который способен обеспечить получение требуемого биотехнологического продукта.
Бактерии используются при производстве:
1) Пищевых продуктов:
молочнокислых напитков (Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus)
уксуса (Gluconobacter, Acetobacter),
2) Кормового белка(Methylomonas);
3) Витаминов (Nocardia, Micromonospora, Pseudomonas, Clostridium);
4) Аминокислот (Corynebacterium glutamicum ).
|
|
|
5) Антибиотиков (Streptomyces, Micromonospora)
6)Растворителей.Сlostridium acetobutylicum сбраживает сахара в ацетон, этанол, изопропанол и n-бутанол (ацетобутаноловое брожение).
7) Биогаза и фотоводорода(Halobacterium halobium).
8) Микробных инсектицидов(Bacillus thuringiensis).
Цианобактерии обладают способностью к азотфиксации, что делает их весьма перспективными продуцентами белка. Такие представители цианобактерий, как носток, спирулина, триходесмиум съедобны и непосредственно употребляются в пищу.
1) В биотехнологии используют грибы:
2) Дрожжи,
3) Мицелиальные грибы (плесени),
4) Некоторые сапротрофные и
5) дереворазрушающие грибы.
Грибыиспользуют для получения продуктов:
1)Антибиотики (Penicillium spp.);
2)Ферменты (Aspergillus spp., Trichoderma spp.)
3)Спирты (дрожжи Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces fragilis);
4)Пищевые продукты: сыры типа рокфор и камамбер (Penicillium spp.); соевый соус (Aspergillus);
5) Пищевой белок(шампиньон, вешенка, опенок и др.);
6)Кормовой белок(дрожжи Candida spp., Saccharomycopsis lipolytica);
7) Фитогормоны гиббереллины и цитокинины (Fusarium spp., Botrytis spp.);
8)Витамины (Eremothecium ashbyi – рибофлавин, дрожжи Blakeslea trispora, Rhaffia rhodozima - каротиноиды).
Некоторые грибы продуцируют токсины –
1) афлатоксины (Aspergillus spp.), трихотеценовые микотоксины дезоксиниваленол и зеараленон (Fusarium spp.), охратоксины, цитринин, цитреовиридин (Aspergillus spp. и Penicillium spp.),
|
|
|
2) алкалоиды спорыньи, в т.ч. лизергиновая кислота и агроклавин.
Водоросли
- кормовой и пищевой белок(Chlorella spp., Scenedesmus spp);
- пищевые и витаминные добавки(Dunaliella spp., Chlorella spp., Scenedesmus spp., Ulva spp., Porfira spp., Undaria spp., Rhodimenia spp., Alaria spp.);
- глицерол (Dunaliella bardawil)
Водоросли – богатейший источник микроэлементов, витаминов (тиамина, пиридоксина, рибофлавина, кобаламина, фолиевой, никотиновой, аминобензойной, пантотеновой и аскорбиновой кислот, каротина) и других физиологически активных веществ.
Гетеротрофные протисты
противоопухолевые препараты круцин и трепаноза (Trypanosoma cruzi (Schizotrypanum cruzi)), астазилид (Astasia longa), парамилон (Astasia spp., Euglena spp.);
Продуценты биологически активных веществ.
Продуценты кормового белка. Биомасса протистов содержит до 50% белка, который содержит все незаменимые аминокислоты, в более высоком количестве, чем в биомассе микроводорослей, бактерий и в мясе.
Промышленные, модельные и базовые микроорганизмы
Промышленные микроорганизмыиспользуются в промышленном производстве.
Модельные микроорганизмыслужат модельными объектами при изучении фундаментальных жизненных процессов.
|
|
|
К их числу относятся кишечная палочка (E. coli), сенная палочка (Bac. subtilis) и пекарские дрожжи (S. cerevisiae).
Базовые штаммы.
Во многих биотехнологических процессах используются GRAS-микроорганизмы (generally recognized as safe), которые обычно считаются безопасными.
1) Бактерии Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, другие виды бацилл и лактобацилл, виды Streptomyces.
2) грибы Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus и дрожжей Saccharomyces и др.
GRAS-микроорганизмы непатогенные, нетоксичные и в основном не образуют антибиотики, поэтому при разработке нового биотехнологического процесса следует ориентироваться на данные микроорганизмы, как базовые объекты биотехнологии
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 3735; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!