Синтез вторичных метаболитов

При сравнении разных типов ферментеров было показано, что синтез вторичных метаболитов в суспензионной культуре был наибольшим при подаче воздуха снизу. При выращивании клеток в малых объемах (в колбах) нормальная аэрация достигается при постоянном перемешивании суспензии. [c.164]

Синтез вторичных метаболитов [c.178]

На синтез вторичных метаболитов влияет целый ряд факторов. Прежде всего выход продукта зависит от генотипа растения-до-нора. Показано, что культуры клеток, полученных от высокопродуктивных растений, продуцировали большее число метаболитов. Другой важный фактор — состав питательной среды и концентрация ее компонентов, которые должны обеспечивать, с одной стороны, увеличение количества клеток-продуцентов, с другой — [c.181]

Совместное выращивание растительных клеток и цианобактерий имеет еще одну важную особенность. На дефицитной среде оно может приводить к увеличению синтеза вторичных метаболитов по сравнению с их накоплением в монокультуре на полной среде. [c.192]

Рис. 152. Развитие культуры и синтез вторичного метаболита (ОП — оптическая плотность суспензии продуцента)

Следует отметить, что деление клеток, приводящее к увеличению клеточной биомассы, и синтез вторичных метаболитов разобщены во времени. Синтез вторичных метаболитов достигает максимума в стационарной фазе роста. [c.94]

Большинство промышленных микробиологических процессов ведут на сложных средах, часто используя отходы других производств или сельского хозяйства из-за их дешевизны. Естественно, что и в лабораторных условиях процесс отрабатывается на тех же средах. На сложных средах можно определить фазу наиболее активного биосинтеза целевого продукта, его скорость, продуктивность процесса, выявить оптимальную температуру, pH, степень аэрации. Для оптимизации роста микроорганизмов и получения продуктов первой фазы этого достаточно. Но на сложных средах невозможно выявить лимитирующие рост культур компоненты питания источники углерода, азота, фосфора, витамины и др., недостаток которых приводит к синтезу вторичных метаболитов. Этот вопрос можно решить только на синтетических или полусинтетических средах. Если микроорганизмам необходимы витамины или аминокислоты, то их вносят в среду в небольших количествах, например, в виде автолизата или экстракта дрожжей, содержащих почти все необходимые витамины и аминокислоты. Если продуцент растет при небольших добавках дрожжевого автолизата, например, в пределах 0,2 г/л и рост возможен за счет потребления минеральных соединений азота (аммония или нитрата), то автолизат можно рассматривать как источник витаминов. Если же автолизат дрожжей требуется в больших количествах, а минеральные соединения азота не используются, то организм, следовательно, нуждается в готовых аминокислотах и (или) других органических веществах. [c.116]

Деление клеток, приводящее к увеличению клеточной биомассы, и синтез вторичных метаболитов разобщены во времени. Синтез вторичных продуктов возрастает в фазе замедленного роста клеточной популяции и достигает максимума в стационарной фазе. Исключение составляет фаза биосинтеза некоторых алкалоидов, которая совпадает по времени с фазой максимальной митотической активности или экспоненциальным ростом. Чаще механизмы и условия, блокирующие клеточную пролиферацию и активный рост, являются одновременно механизмами активации ферментов вторичного метаболизма. Неспецифические стрессовые условия, воздействующие на клетки в конце экспоненциальной фазы, могут стимулировать переход к синтезу вторичных продуктов и увеличивать их выход (А. М. Носов, [c.26]

Следовательно, роль биохимии растений в настоящее время очень велика, и она возрастает с каждым годом. Связано это, в первую очередь, с необходимостью глубоких знаний жизнедеятельности растений, установлением взаимосвязи между процессами обмена веществ и физиологическими функциями организма, с выявлением молекулярных механизмов регуляции синтеза вторичных метаболитов. [c.6]

Проведенные микробиологические исследования позволили сделать однозначный вывод о том, что внесение БАД практически всегда интенсифицировало процесс биоферментации - численность популяции микроорганизмов значительно возрастала (рис.1). Анализ приведенных экспериментальных данных показывает, что 60-часовая выдержка органической массы приводит к прекращению экспоненциального роста численности микроорганизмов, и на фоне наиболее полной биотрансформации питательных компонентов субстрата осуществляется синтез вторичных метаболитов [5]. [c.243]

Высокое содержание нитратов, ионов аммония, калия, фосфата способствует быстрому росту клеток. Истощение среды значительно снижает рост и процессы вторичного метаболизма. Однако изначально низкое содержание фосфатов в питательной среде способно стимулировать синтез вторичных метаболитов. Установлено, что культивирование каллусов солодки голой на среде с половинной концентрацией азота и фосфора в темноте увеличивает содержание фенольных соединений в 1,6 раза по сравнению с каллусами, растущими на полной среде. В среду могут бьггь добавлены эндоспермы незрелых зародышей (кокосовый орех, конский каштан и др.), пасока некоторых деревьев, различные экстракты (солодовый, дрожжевой, томатный сок). Введение их в среду дает интересные результаты, но такие эксперименты трудно воспроизводимы, так как действующий компонент, как правило, точно неизвестен. Например, добавление в прггательную среду отдельных фракций кокосового молока не давало никаких результатов, в то время как нефракционированный эндосперм вызывал деление клеток. [c.162]

Клеточные суспензии играют значительную роль в биотехнологии. Они могут бьггь использованы для получения изолированных протопластов, которые применяют для клеточной селекции, при введении чужеродных ДНК и других процессах. Клеточные суспензии культивируют в больших количествах для получения вторичных метаболитов, выявления новых веществ, для выращивания клеточной биомассы. Однако увеличение клеточной биомассы в результате деления клеток и синтез вторичных метаболитов разобщены во времени. Поэтому необходимо хорошо знать физиологию, свойства клеток в суспензионных культурах, чтобы получить максимальный выход продукта. Состояние клеточных суспензий характеризуется плотностью клеточной популяции. За 14—16 дней (средняя длительность пассажа) плотность обычно повышается от 5- Ю до 5-10 кл/мл. Качество суспензии определяется степенью агреги-рованности. Агрегаты должны содержать не более 10 — 12 клеток. [c.167]

Таким образом, использование суспензионных культур для синтеза вторичных метаболитов в промышленных масштабах имеет большие перспективы, и не только с точки зрения экономической выгоды получения более дешевой продукции в запланированных количествах. Важно, что использование культуры клеток спасет от уничтожения тысячи дикорастуших растений, ставших уже редкими, которые синтезируют необходимые человеку вещества. Увеличение выхода продукта может бьггь достигнуто благодаря дальнейшей исследовательской работе по селекции специализированных популяций клеток и оптимизации условий культивирования. Большой интерес представляет также дальнейшее развитие методов биотрансформации метаболитов и иммобилизации культивируемых клеток. [c.184]

Особенности каллусных клеток. Каллусные клетки in vitro сохраняют многие физиолого-биохимические черты, свойственные нормальным клеткам, входящим в состав растительного организма. Каллусные клетки сохраняют способность к синтезу вторичных метаболитов. Морозостойкость и способность к закаливанию присущи каллусным клеткам, полученным от морозостойких растений. Этим свойством не обладают каллусные ткани, полученные от тропических и субтропических культур. Таким образом, устойчивость к низким температурам сохраняется при переходе клетки к каллусному росту. Каллусным тканям свойственна и фотопериодическая реакция, что связано с сохранением активности фитохрома. [c.87]

Исследования показали, что, как правило, синтез вторичных метаболитов происходит во внутриклеточных органеллах пластидах, хлоропла-стах, митохондриях, ЭПР, лейкопластах транспорт в соседние клетки или питательную среду не происходит, а вакуоли и свободное пространство клетки часто используются для накопления (депонирования) метаболитов (Князьков И., 1996). [c.105]

Экспериментально было показано, что клетки после хранения в жидком азоте не теряют способности к делению, регенерации растений, не уменьшается продуктивность синтеза вторичных метаболитов (клетки продуценты) и т. д. Так, Институтом физиологии растений РАН совместно с НПО по картофелеводству разработаны методы криосохранения меристем четырех сортов картофеля и показана возможность из 20 % хранящихся меристем регенерировать целые растения, которые при высадке в поле не отличались по всем признакам, включая темпы роста и продуктивность, от обычных пробирочных растений (С. Манжулин и др., 1982). Более подробно о технике криосохранения можно узнать из обзорных работ A. . Попова. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология