Важнейшие процессы с применением получение белковых

Крупные открытия в науке обычно делаются при разработке фундаментальных проблем. Мы разделяем мнение большинства врачей о том, что последние достижения биотехнологии, нашедшие применение в самых важных отраслях медицины, оказывают и будут оказывать революционизирующее воздействие на диагностику, лечение и понимание основ патологии многих тяжелых заболеваний. Ориентируясь на читателей, не имеющих медицинской подготовки, мы расскажем о том, какую важную роль играют в клинической практике некоторые новые подходы, а также широко используемые методы диагностики. Мы по необходимости ограничимся лишь немногими примерами, но читатель может без труда дополнить их множеством других использованием в терапии белков, которые можно синтезировать при помощи видоизмененных методами генетической инженерии микроорганизмов, применением моноклональных антител, ферментов и т. д. Мы не обсуждаем использующиеся при этом технологические процессы сколько-нибудь подробно (о них речь идет в других главах) исключение составляет лишь раздел о синтезе инсулина человека дело в том, что инсулин был первым белком, полученным с помощью технологии рекомбинантных ДНК и испытанным на людях, а также первым или одним из первых) препаратом такого рода, нашедшим применение в клинике. [c.325]

Коагуляция играет важную роль во многих технологических процессах. Так, при нагревании биополимеров (белков, нуклеиновых кислот), изменении pH наблюдается их коагуляция. Характерными примерами применения коагуляции являются очистка природных и сточных вод от высокодисперсных механических примесей, борьба с загрязнениями воздушного пространства аэрозолями, выделение каучука из латексов, получение сливочного масла и других пищевых продуктов. [c.260]

Таким образом, для получения белковых питательных продуктов человечество начало применять нефть, нефтехимическое сырье (н. парафины) в промышленном масштабе. Крупно-промышленное производство белков из нефти ожидается в период 1966—1970 гг. Предполагают, что стоимость их будет более чем в 10 раз ниже, чем белков мяса. Применение белково-витаминных концентратов в животноводстве для откорма скота, свиней и птицы даст возможность получить дополнительно значительное количество мяса, молока и шерсти. Для получения казеина в СССР расходуется в год около 1 млн. т молока. Биохимические процессы и биокатализ являются одной из важных сторон жизни растительного и животного мира, они еще пока мало используются в жизни человечества, [c.28]

Выше было показано, каким образом микроорганизмы могут использоваться для получения одноклеточного белка из органических отходов типа сахаров, крахмала и целлюлозы. Почему же в таком случае не выращиваются растения специально для применения в качестве субстрата, на котором можно было бы получать одноклеточный белок микробиологическим способом Концепция производства растительной биомассы в качестве материала для биотехнологических процессов крайне актуальна и важна. В настоящее время такого рода программы используются в большей степени для производства этанола, но вполне обоснованно полагать, что маниока, сахарный тростник и некоторые виды пальм могут явиться перспективным сырьем, которое подвержено быстрым ферментативным обработкам с достаточно высоким [c.63]

Атомы водорода, не поддающиеся локализации при использовании метода рентгеноструктурного анализа, могут быть легко привнесены в найденную трехмерную структуру белка с помощью хорошо известных стереохимических правил. Такая процедура проводится автоматически на ЭВМ. Однако есть случаи, когда знание положений атомов водорода в молекулярной структуре имеет принципиальное значение и должно быть получено опытным путем. Как правило, это касается активных центров ферментов, где установление конкретных систем водородных связей очень важно, поскольку они играют определенную функциональную роль. В решении подобного вопроса необходимо рентгеноструктурный анализ дополнить изучением дифракции нейтронов. Возможность наблюдать положения водородных атомов значительно расширяет круг решаемых кристаллографией задач. Доступными для изучения становятся некоторые динамические аспекты пространственной организации белков, в частности конформационные флуктуации белковых молекул. В этом отношении одной из перспективных областей применения нейтронной техники является получение качественной информации о процессе замещения водорода на дейтерий, атомы которого по-другому проявляют себя в рассеивании нейтронов. [c.165]

Большое разнообразие биотехнологических процессов, нашедших промышленное применение, приводит к необходимости рассмотреть общие, наиболее важные проблемы, возникающие при создании любого биотехнологического производства. Процессы промышленной биотехнологии обычно разделяют на две большие группы по признаку целевого продукта — производство биомассы и получение продуктов метаболизма. При таком подходе удачно освещается цель производства, которая в первом случае заключается в получении клеточной массы продуцента, вне зависимости от того, будет ли далее использоваться живая культура (например, сахаромицеты для пищевых целей, споры с токсинами в целях защиты растений) или биомасса нежизнеспособных клеток как источник белка, витаминов и других ценных веществ для кормопроизводства. Ко второй группе относят все процессы, где целевым продуктом становится один или несколько метаболитов, а клетки продуцента не нужны или даже вредны после завершения фазы биосинтеза это, например, получение продуктов брожения, ферментов, аминокислот, антибиотиков и всевозможные виды микробных трансформаций. [c.10]

Особенностью биотехнологических процессов является то, что они способны методами живой природы обеспечить человека всем необходимым питанием, одеждой, энергией и здоровой и чистой окружающей средой. Уже сейчас достигнуты успехи в биотехнологических синтезах кормового белка, микробных полисахаридов, ксилита получены первые полимерные пленки и волокна. Разработаны технологии биокатализа в химии и нефтехимии, в частности, биокаталитический процесс получения оксида пропилена (США), ксилита (Россия) и др. продуктов. Биокатализ в применении к нефтехимии позволяет проводить деление цепочек углеводородов не при помощи высокой температуры или давления, а за счет деятельности ферментов, что может привести к снижению издержек вдвое, улучшению качества продукции и, что особенно важно, позволит улучшить экологическую ситуацию в местах дислокации химических и нефтехимических производств [4]. [c.19]

В четвертый раздел включены главы, в которых описываются такие важные процессы, как получение биомассы микроорганизмов, богатой белком живых бактериальных препаратов, используемых в сельском хозяйстве производство вакцин и бактериофагов и применение иммoбиJшзoвaнныx клеток микроорга- [c.3]

Химическая модификация белков производилась в трех направлениях 1) изменения активности или физических свойств белков, с тем чтобы сделать их более пригодными для использования в медицине или в промышленности 2) установления структуры групп, обусловливающих биологическое действие белков 3) получения специфических производных белков для сравнительного исследования физических или биологических свойств неизмененного белка, в частности для иммунологических исследований. Первая из этих трех задач — практическая — имеет большое историческое значение и продолжает играть важную роль при приготовлении биологических препаратов и в технологии получения белков. Некоторые вопросы, касающиеся приготовления и свойств токсинов и вакцин, будут рассмотрены в отдельных статьях следующих томов настоящего сборника. Данные о применении для указанной цели формальдегида суммированы в обзоре Френча и Эдсалла [1]. Образование поперечных связей в белковых веществах в промышленных условиях рассмотрено Бьоркстеном [2]. В обзоре Густавсона [3] изложены результаты исследования связи между характером белков и химическими процессами при дублении. Процессы, используемые для видоизменения белков с целью их промышленного применения, в принципе сходны с описываемыми ниже реакциями белков. Различие заключается лишь в том, что в промышленности используются более жесткие условия обработки и в меньшей степени заботятся о специфичности протекания реакции. Несмотря на практическое значение этих вопросов, они в дальнейшем изложении рассматриваться больше не будут. [c.269]

Одним из перспективных процессов биотехнологии является промышленное культивирование метилотрофов, которые уже сегодня рассматриваются как важный источник белка одноклеточных, а в дальнейшем, очевидно, могут найти еще более широкое применение. Известно, что метилотрофы способны утилизировать таг называемые одноуглеродные соединения, т. е. производные метана — метанол, формальдегид, метиламины и т. д. Важнейшим из этих веществ является метанол, поскольку это один из крупнотоннажных продуктов химической промышленности и, что особенно важно, может быть получен как из нефтехимического метан), так и из углехимического (кокс) сырья. Ряд авторов высказывают точку зрения, что метанол является своего рода веществом будущего , так как позволяет в принципе перестроить многие нефтехимические процессы, основанные сейчас на использовании все более дефицитного этилена. [c.44]

Вопросы усовершенствования технологии производства каротина из моркови. Интересные исследования в этой области были проведены Б. Савиновым и его учениками (ИОХ АН УССР). Исходя из факта локализации каротина на хромопластах, им было предложено заменить процесс прессования мезги моркови процессом вымывания пластид из клеток интенсивным перемешиванием мезги с водой в суспензионном экстракторе [19]. Им же был разработан метод получения масляных концентратов каротина из влажного белкового коагулята путем применения центробежного смесителя [20]. Разработан метод получения каротина из моркови и тыквы методом термической коагуляции белков в клетке [21, 22], изучены вопросы экстракции каротина в многочленной батарее [23]. К сожалению, эти методы пока не нашли применения. Важное значение в области усовершенствования химии и технологии каротина имела книга Б. Савинова Каротин (изд. АН СССР, 1948 г.). [c.408]

Эта реакция послужила основой препаративного метода получения меркаптанов. При проведении реакции соответствующих дисульфидов с избытком сульфида калия с последующим подкислением равновесной смеси и перегонкой с паром из дистиллята выделяют с хорошими выходами меркаптаны. В течение длительного времени эта обменная реакция представляла собой практически и экономически важный метод, так как она являлась основой процесса удаления волос со шкур путем обработки последних сернистым кальцием перед проведением дубления. Применение щелочных моносульфидов для перевода в растворимое состояние кератиноподобных белков основано на взаимодействии сульфид-ионов с дисульфидными группами цистина, содержащегося в белке, в результате чего образуется соль цистеина, и белок за счет этого солюбилизируется. Водные растворы неорганических моносульфидов — весьма эффективные агенты расщепления дисульфидных связей в дисперсиях алкилдисуль-фидных полимеров [118]. [c.478]

Несмотря на многообразие реагентов, способных вызывать сокращение фибриллярных белков, лежащий в основе их действия механизм один и тот же. Многие важные природные процессы, включая биологические, связаны с сокращаемостью на молекулярном уровне. Во всех этих процессах макромолекулы обычно находятся в ориентированном кристаллическом состоянии на некоторой стадии сократительного цикла. Обоснованность применения изложенных общих принципов к таким реальным биологическим процессам как механохимия мыщечной деятельности, митоз, движение хромосом и подвижность клетки требует дальнейшего анализа на системах, функционирующих in vivo. Косвенные данные, полученные в опытах нефизиологического характера in vitro, показывают плодотворность исследований в этом направлении. [c.207]

Применение сушки методом сублимации дало возможность получить продукт весьма высокого качества. Начало этому методу положили биология и медицина [237], [250], так как для них было особенно важно сохранить жизнеспособность микроорганизмов, что никаким другим способом сушки сделать не удавалось. Например, при сушке веществ,, содержащих сложные белковые -соединения, может происходить необратимая агрегация белковых молекул. Она имеет место под воздействием концентрированных растворов солей, образующихся в материале по мере уменьшения его влажности. После такой агрегации белковых молекул, так называемой денатурации, растворимость их резко понижается. Если же сушка производится методом сублимации, то сетка льда исчезает из замороженного белкового раствора, оста-вляя молекулы белка, и солей разделенными в сухом молекулярном скелете, образующем губчатую массу, объем которой равен объему первоначально замороженной массы [70]. Вследствие этого готовый продукт чрезвычайнолегко растворяется. Так, например, раствор желатины, приготовленный в горячей воде, после сушки легко растворяется холодной водой. Полученный после сушки и расфасовки сухой продукт может храниться длительное время (по данным ИЭМ им. Гамалея, сыворотка, высушенная в ампулах, хранилась в течение 14 лет без заметной потери титра). Выпускаемые в жидком виде в ампулах лечебно-профилактические антитоксические сыворотки — противодифтерийные, противостолбнячные и т. п. — могут храниться в течение 1,5—2 лет. Если учесть большой масштаб производства сывороток для создания запаса, то становятся очевидны.ми преимущества применения процесса сушки. В ряде технологических процессов производства медицинских и биологических препаратов такой процесс является единственно возможным методом сушки и позволяет получать высококачественный сухой продукт. Большие 280 [c.280]

П. у. находят широкое применение в пром-сти. Они составляют значительную долю в моторных и ракетных топливах, применяются в качестве растворителей. В современной пефтехимич. пром-сти П. у. являются базой для получения разнообразных органич. соединений, важным сырьем в процессах получения полупродуктов для произ-ва пластмасс, каучуков, синтетич. волокон, моющих средств и многих других продуктов. Нормальные П. у. среднего мол. веса используют как питательный субстрат в микробиологич. синтезе белка из нефти. [c.144]

Пособие содержит современные сведения по всем разделам химии полимеров дана характеристика природных высокомолекулярных соединений (целлюлоза, белки, нуклеиновые кислоты) описаны свойства и применение важнейших пластмасс (стеклопластов), каучуков и волокон в народном хозяйстве рассмотрены методы получения полимеров (процессы полимеризации и поликонденсации) и определения их молекулярных весов, охарактеризованы некоторые их физико-химические особенности. Особое внимание уделено достижениям в области синтеза полимерных соединений за последние годы (стерео-спецнфические катализаторы, стереорегулярные полимеры). Произведена классификация полимеров. [c.216]

Скиталось, что многие фракции, выделенные из сыворотки, являлись результатом изменения сыворотки в процессе их выделе-ВИЯ. Хотя работы с ультрацентрифугой и дали много ценных сведений (см. т. II, гл. XX) относительно природы сыворотки и ее белков в нормальных и патологических условиях, лишь Тизелиусу удалось найти простой и точный метод разделения и отбора фракций сыворотки. Тизелиус обнаружил, что необработанная человеческая сыворотка без добавления осаждающих солей начинает разделяться в электрическом поле на четыре компонента. Было найдено, что наиболее быстрый из этих компонентов является альбумином, а три более медленных компонента соответственно а-, р- и 7- глобулинами. Фибриноген появляется в плазме между 8- и 7- глобулинами. Было обнаружено, что сыворотки ряда животных дают похожие, хотя и специфические, электрофоретические изображения [39, 40]. После электрофоретического выделения отдельные компоненты сыворотки при повторном измерении проявляют те же электрические подвижности, которые были обнаружены и в. цельной сыворотке. Это является важным доказательством того, что в сыворотке находятся индивидуальные компоненты и что сыворотка не является равновесной смесью компонентов. Невозможно, однако, переоценить значение состава буферного растворителя для получаемых электрофоретических изображений, так как число, относительная величина и подвижность компонентов, а также контуры и симметричность изображений возрастающих и убывающих границ являются функцией применяемого электролита. На рис. 168 представлены результаты электрофоретического анализа фракций, полученных из патологической и нормальной сывороток. Фильтрат после добавления 13,5% сульфата натрия представляет собой фракцию, полученную после удаления эуглобина, 17,4%-ный фильтрат—фракцию лосле удаления псевдоглобулина I, 21,5%-ный фильтрат—фракцию после удаления всех белков за исключением альбумина. Значительные количества а-и р-глобулина остаются с альбумином. Подобг яые же результаты были получены Коном и другими исследователями [42] при применении различных солей. Мур и Линн [43] определили соотношения альбумина и глобулина А С для 25 [c.375]

За последние 20 лет в области энзимологии достигнуто глубокое понимание физико-химической сущности биологического катализа, выявлены основы специфичности и стереоспецифичности действия ферментов, найдены механизмы регуляции таких важнейших свойств ферментов, как активность и стабильность. Широкое развитие методов химической модификации и иммобилизации белков, а также достижения современной биохимии н микробиологии дали возможность выделять практически любой фермент в нужном количестве и на его основе создавать необходимый гетерогенный катализатор. Благодаря этому, с начала 70-х годов ферменты стали находить применение в современной промышленности и медицине. Экономический эффект только от внедрения первого в нашей стране процесса инженерной этимологии — биокаталитического получения 6-аминопени-циллановой кислоты — составил более 100 млн. рублей. Открылись широкие перспективы использования ферментов для анализа, в 10ИК0М органическом синтезе, в системах биоконверсии солнечной энергии и ряде других областей. [c.6]

Так как рестриктазы расщепляют ДНК на ограниченное число фрагментов, они нашли применение для определения первичной структуры ДНК. Однако еще бо.ттее важная область их практического использования — генетическая инженерия, так как именно благодаря действию рестриктаз из ДНК выщепля-ются фрагменты, которые далее встраиваются в бактериальную ДНК, становятся интегральной частью бактериального генома и приносят бактерии новые, не свойственные ей ранее биохимические признаки, такие, например, как способность синтезировать интерферон, инсулин и другие белки, находящие широкое применение в медицине (рис. 81). В принципе, такие процессы возможны и в геноме высших организмов. Легкое встраивание рестрикционных фрагментов ДНК в реципиентную ДНК (т. е. ДНК, включающую эти фрагменты в свой состав) объясняется тем, что при действии рестриктаз в точке разрыва молекулы ДНК получаются липкие , комплементарные концы. Ввиду огромной теоретической ценности и большого практического значения этих работ в нашей стране начиная с 1975 г. осуществляются комплексные исследования по проекту Рестриктаза , который планируют на последующих этапах работы превратить в более широкий проект Нуклеаза и привлечь к его разработке различные научно-исследовательские институты. В 1980 г. большая группа советских ученых была удостоена 1осударственной премии за разработку регламентов получения 30 рестриктаз и внедрение их в практику работ по генетической инженерии. [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология