Выход клеточного продукта

Какие же основные цели и задачи стоят перед биотехнологами Во-первых, подд,ержание и активация путей обмена клеток, ведущих к накоплению целевых продуктов при заметном подавлении других реакций обмена у культивируемого организма, во-вторых, получение клеток или их составных частей (преимущественно — ферментов) для направленного изменения сложных молекул (например, рестриктазы, изомеразы и т д), в-третьих, углубление и совершенствование рДНК-биотехнологии и клеточной инженерии на предмет получения особо ценных результатов в фундаментальных и прикладных разработках, в-четвертых, создание безотходных и экологически безопасных биотехнологических процессов, в-пятых, совершенствование и оптимизация аппаратурного оформления биотехнологических процессов с целью достижения максимальных выходов ксжечных продуктов при культивировании естественных видов с измененной наследственностью методами клеточной и генной инженерии, в-шестых, повышение техникоэкономических показателей биотехнологических процессов по сравнению с существующими [c.21]

При интенсивном перемешивании культуральной среды в процессе ферментации часто происходит ее вспенивание. Это может привести к переувлажнению фильтра в отверстии, через которое воздух выходит из биореактора, и уменьшению его потока, а также к попаданию в реактор посторонних микроорганизмов. Для контроля пенообразования используют химические пеногасители или механические сбиватели пены. Однако в присутствии химических реагентов может ухудшаться перенос кислорода, а иногда происходить ингибирование клеточных ферментов, что уменьшает скорость роста микроорганизмов. Кроме того, если пеногасители не удалять, они могут загрязнять конечный продукт. Проблему вспенивания можно решить, если оставить в верхней части биореактора достаточно большое пустое пространство, в котором лопались бы пузырьки воздуха. Правда, в этом случае рабочий объем реактора уменьшится примерно на 25%. [c.358]

Для быстрых реакций в жидкости (рекомбинация атомов, рекомбинация или диспропорционирование радикалов) характерен клеточный эффект. Если в жидкости молекула распадается на два фрагмента, то окружающие их молекулы растворителя, связанные силами межмолекулярного взаимодействия, образуют клетку, для выхода из которой необходимо некоторое время. За это время значительная часть пар частиц вступает в химическую реакцию, выход внутриклеточных продуктов может быть (в вязких растворах) очень большим (близок к 100%). [c.134]

Еще один параметр, от которого зависит успех ферментации, - температура. Если она ниже оптимальной, то рост микроорганизмов замедляется и интенсивность метаболизма снижается. Если же, напротив, температура слишком высока, то может произойти преждевременная индукция синтеза белка, если он находится под контролем температурочувствительного репрессора, или индукция белков теплового шока, что активизирует клеточные протеиназы и снизит выход белкового продукта. [c.355]

На практике чаще прибегают к использованию убитых клеток в качестве белкового продукта, так как любые методы выделения протеинов из клеточной биомассы сопровождаются незначительным выходом целевого продукта. [c.473]

Объем эукариотических клеток, как правило, в 1000 и более раз превышает объем клеток прокариот. Соответственно больше в эукариотических клетках и разнообразного клеточного материала, например содержание ДНК в клетках человека в 1000 раз превышает ее количество в клетках бактерий. Известно, что именно на мембране протекает ряд важнейших реакций, связанных с поступлением в клетку сырья для метаболизма и выходом соответствующих продуктов во внеклеточное пространство. Вот почему большой объем эукариотических клеток требует значительного увеличения поверхности их мембраны по сравнению с клетками прокариот. Но согласно законам геометрии, при простом увеличении размеров какого-либо предмета его объем возрастает как куб линейного размера, а площадь поверхности - лишь как квадрат Поэтому для сохранения необходимого соотношения площади поверхности и объема большие эукариотические клетки вынуждены увеличивать свою поверхность за счет изгибов, складок и других усложнений формы мембраны. [c.33]

Плазматическая мембрана, окружающая каждую клетку, определяет ее величину и обеспечивает сохранение существующих различий между клеточным содержимым и окружающей средой. Мембрана служит высокоизбирательным фильтром и, кроме того, отвечает за активный транспорт с ее помощью регулируется поступление внутрь клетки питательных веществ и выход наружу продуктов выделения. Благодаря мембране устанавливается разница в концентрации ионов внутри клетки и во внеклеточном пространстве. Еще одна функция мембраны заключается в восприятии внешних сигналов, что позволяет клетке быстро отвечать па изменения, происходящие в окружающей среде. [c.349]

Регулирование конечным продуктом активности аллостерического фермента определенного биосинтетического пути обеспечивает мгновенную реакцию, приводящую к изменению выхода этого продукта. Если последний оказывается ненужным, отпадает надобность и в ферментах, участвующих в его синтезе. Проявлением максимальной экономичности клеточного метаболизма служат выработанные клеткой механизмы, регулирующие ее ферментативный состав. Очевидна целе- сообразность синтеза только тех ферментов, которые необходимы в данных физиологических условиях. Показано, что у прокариот в одних условиях фермент может содержаться в количестве не более 1—2 молекул, в других — составлять несколько процентов от клеточной массы. [c.116]

Выбор того или иного поставщика одноклеточного белка — вопрос сложный и определяется такими критериями, как безвредность, пищевая ценность, наличие вкусовых качеств, дешевых субстратов, а также техники для соответствующей переработки. Последняя характеризуется удовлетворительными коэффициентами выхода клеточной массы, энергоемкостью промышленного процесса, аппаратурным оформлением. Не существует какого-то единого идеального источника одноклеточного белка, пригодного для всеобщего употребления. Выбор его зависит от местных условий, уровня развития техники и приемлемости получаемого продукта. [c.43]

Если в клетках происходят распады молекул, то получившиеся продукты (радикалы) остаются в клетке они могут там рекомбинировать, что, конечно, сказывается на кинетике реакции, оптической активности продуктов (из-за частичной рацемизации радикалов), выходе фотопроцессов и т.п. Увеличение вязкости среды усиливает проявление клеточных эффектов. [c.317]

Установлено, что применение для трансформации эпоксида диких штаммов указанных бактерий обеспечивает высокий выход только остаточного энантиомера субстрата 31, в то время как продукт реакции 32 имеет низкий выход вследствие его дальнейшей деградации под действием клеточных ферментов [c.448]

При атмосферном давлении в 1 см газа содержится приблизительно 10 , а в таком же объеме жидкости — примерно 10 молекул. Концентрация молекул в жидкости такая, как в газе под давлением 10 МПа. Поэтому проведение реакций в жидкой фазе с точки зрения соотношения скоростей моно- и бимолекулярных реакций равносильно проведению их в газовой фазе под высоким давлением. В результате при равных температурах жидкофазные термические реакции углеводородов и нефтепродуктов приводят к значительно большему выходу продуктов конденсации и меньшему выходу продуктов распада. На суммарный результат превращения углеводородов в жидкой фазе определенное влияние оказывают клеточный эффект и сольватация. При распаде молекулы углеводорода на радикалы в газовой фазе последние немедленно разлетаются. В жидкой фазе радикалы окружены клеткой из соседних молекул. Для удаления радикалов на расстояние, при котором они становятся кинетически независимыми частицами, необходимо преодолеть дополнительный активационный барьер, равный энергии активации диффузии радикала из клетки. С другой стороны, и для рекомбинации радикалы должны преодолеть клеточный эффект. В результате суммарная концентрация радикалов в жидкости останется такой же, как и в газовой фазе. Однако, если радикалы существенно различаются по массе и активности, то клеточный эффект может изменить стационарную концентрацию радикалов, что приведет к изменению энергии активации жидкофазной реакции относительно газофазной. [c.319]

Повысив устойчивость белка к клеточным протеазам, можно упростить процедуру его очистки и повысить выход продукта. [c.158]

Химические методы разрушения клеточных стенок включают обработку щелочью, органическими растворителями или детергентами. Если белковый продукт не разрушается при pH от 10,5 до 12,5, то можно без труда и дешево ли-зировать большие количества бактериальных клеток. Например, рекомбинантный гормон роста человека очень просто выделить из клеток Е. соИ обработкой гидроксидом натрия при pH И. После обработки щелочью не остается практически ни одной жизнеспособной клетки, что автоматически решает проблему утечки рекомбинантных микроорганизмов. Обработка органическими растворителями - это простой и недорогой способ разрушения клеток, который используется для выделения ферментов из дрожжей. Однако, чтобы убедиться в том, что в подобранных условиях белковый продукт не денатурирует, необходимо провести предварительное тестирование. Под действием детергентов в мембранах бактериальных клеток образуются поры, через которые белки и другие молекулы выходят из клетки. К сожалению, детергенты дороги, в больщинстве случаев в их присутствии белки денатурируют, а кроме того, они могут загрязнять конечный продукт. [c.365]

При фотолизе в толуоле бензоилпероксида, сенсибилизированном хризеном (синглетный сенсибилизатор), в полях до 4,3 Т было обнаружено уменьшение выхода продукта клеточной рекомбинации фенилбензоата (до 8%) и увеличение выхода (до 2%) продуктов взаимодействия радикалов, избежавших рекомбинации, с растворителем (о-метилбифенил, /г-метилбифенил). В этом случае синглет-триплетное превращение пары индуцируется А г-механиз-мом поле увеличивает скорость 5—Го-эволюции и изменяет конкуренцию процессов рекомбинации и диссоциации пар. В согласии с теорией эффект пропорционален [Дё РЯ 2 [48]. [c.38]

В конце концов выбор среды все еще остается эмпирическим. Просмотрите литературу и выясните, какая среда использовалась ранее. Если использовалось несколько различных сред (как это чаще всего и бывает), проверьте все эти среды, а также некоторые другие по вашему выбору. Оцените рост культуры (время генерации и плотность насыщения) (см. ниже), эффективность клонирования (гл. 8), экспрессию специфических свойств (дифференцировка, размножение вируса, выход клеточного продукта и т. д.). Выбор среды может оказаться неодинаковым по этим параметрам так, например, дифферен-цнровка легочного эпителия лучше проходит в присутствии сыворотки, а размножение этих клеток — в отсутствие сыворотки. Если возможно, используйте в своей работе одну или несколько бессывороточных сред с добавлением в случае необходимости факторов роста, гормонов и микроэлементов (см. гл., 2). [c.18]

Обшие особенности влияния жидкой фазы на гомолитические процессы проанализированы в работе [4]. Мы остановимся отдельно только на влиянии клеточного эффекта, в том числе в полимерной матрице, и высокого давления на термолиз пероксидов в растворе, поскольку клеточный эффект существенно влияет на общую скорость термолиза и выход радикальных продуктов в объем, а изучение влияния давления позволяет выявить ряд особенностей механизма термолиза. Следует подчеркнуть, что механизм гомолиза не очень чувствителен к свойствам среды, так как при этом не происходит существенного перераспределения зарядов в молекуле пероксида. Однако при наличии конкуренции простого гомолиза и других маршрутов термолиза, включающих нерадикальные перегруппировки, и особенно гетеролитические превращения, изменение свойств растворителя может оказать решающее воздействие на механизм термолиза. [c.201]

Из парафиннстых газойлевых фракций получают 10 % БВК, представляющего собой клеточное вещество микроорганизмов, содержащее до 45—50 % белка, близкого по составу к животным белкам. Наряду с белками в полученном продукте присутствуют водорастворимые витамины, главным образом группы В. С образованием белка газойлевая фракция депарафинируется. Например, после такой биологической депарафинизации газойля (фракция 270—367 °С) температура его застывания понижалась с 5 до —34°С. Полученный таким образом белок (протеины) дозировапно вводится в рацион животных, что эффективно увеличивает выход мясомолочной продукции, потребляемой человеком. [c.204]

Для объяснения зависимости ф от вязкости используют [13] модель разориентации продуктов фотодиссоциации вместо их разлета в сильновязком растворителе образовавшиеся радикалы находятся во взаимной ориентации, близкой к их ориентации в исходной молекуле и, следовательно, благоприятной для рекомбинации в клетке. Поэтому клеточный эффект велик, а выход радикалов в объем мал. [c.203]

Неоднородность лигнина доказана для растений, принадлежащих к разным группам в ботанической классификации (отделам, классам, порядкам, родам), а также для различных тканей древесины, клеток и даже слоев клеточной стенки в пределах одного и того же вида [243]. Давно известно, что лигнины хвойных (голосеменных) и лиственных пород (двудольных покрытосеменных), а также травянистых растений (однодольных покрытосеменных) различаются по относительному содержанию гваяцильных (О), сирингильных (5) и л-гидроксифенильных (Н) единиц, устанавливаемому, например, по выходу ароматических альдегидов (ванилина, сиреневого альдегида и л-гидроксибензальдегида) при нитробензольном окислении. Для определения состава лигнина использовали и другие химические методы, например ацидолиз, перманганатное окисление, определение метоксильных групп [40, 41, 42, 117, 149]. Всем методам химической деградации свойствен общий недостаток продукты деградации получаются только из не-конденсированных единиц Се, что приводит к заниженному значению числа конденсированных, в основном, л-гидроксифенильных единиц ["218]. [c.119]

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]

Взяв за основу турбосепарированную муку (обогащенную белками), можно вовлекать в переработку более традиционные виды растительного сырья. Применительно к этому описывается технологический процесс выработки изолятов [129] из фракций с содержанием 19—27 % белков (Н X 5,7). Турбосепарированную муку распускают в суспензию при pH 11 (соотношение растворителя и муки по массе 6 1). Белки переводятся в растворимое состояние и отделяются от нерастворимого осадка. который повторно промывают, а затем разделяют на две части (крахмал и вещество клеточных стенок). Белковые экстракты осаждаются при pH 6,1, и изоляты отделяются от растворимых веществ, удаляемых с жидкими отходами. Выход продуктов и состав представлены в таблице 9.28. Процесс позволяет успеш- [c.465]

Периодическое добавление субстрата к растущей культуре рекомбинантных микроорганизмов продлевает экспоненциальную фазу и отсрочивает наступление стационарной фазы, во время которой инициируются клеточные ответы на стрессовые воздействия, происходит синтез протеиназ и другие изменения метаболизма, уменьшающие выход рекомбинантного белка. Для поддержания метаболизма клетки-хозяина количество добавляемого субстрата необходимо постоянно увеличивать. Чтобы обеспечить непрерывный синтез рекомбинантного белка и его стабильность, нужно тщательно контролировать процесс и добавлять субстрат (источник углерода и азота вместе с микроэлементами) сразу, как только в этом возникнет нсобходмость. В зависимости от генотипа микроорганизма и природы рекомбинантного белка при периодической ферментации с добавлением субстрата выход продукта может возрасти на 25-1000 % по сравнению с простой периодической ферментацией. [c.353]

Повышение выходов при использовании водяного пара объясняется тем, что ускоряется вынос ценных продуктов из реакционного пространства и задерживается развитие реакций вторичного распада. Кроме того, прн соприкосновении водяного пара с капиллярной системой древесины на поверхностных слоях ее возможна конденсация пара, что создает условия для термического разложения в кислой водной среде. При этом реакции разложения происходят в первую очередь в слоях клеточной стенки, которые расположены с внутренних сторон клеточных полостей и состоят преимущественно из нетер.мостойких гемицеллюлоз, легко отщепляющих ацетильные группы и часть свя-за-нных с ними метоксилов, образуя соответственно уксусную кислоту и метиловый спирт. [c.33]

Полисахариды ГМЦ оказывают влияние на качество пищевых продуктов и показатели технологических признаков их производства [60, 73]. Например, ГМЦ, формируя клеточные стеики оболочек, алейронового слоя и эндосперма различного зерна, определяют его структурно-механические показатели. ГМЦ влияют на показатели размола зерна пшеницы и ржи и качество получаемой муки. В процессе обработки зерна водой, предшествующей его измельчению, ксиланы поглощают значительное количество влаги, что приводит к деформации составных частей зерна и его-разрыхлению. В результате, при размоле ускоряется разрушение эндосперма и облегчается его отделение от оболочек. Поэтому присутствие ксиланов в зерне влияет на выход муки, ее состав, цвет и крупность. На технологический процесс размола, видимо, оказывает воздействие и то, что в центральной части эндосперма сосредоточен арабиноксилан, в периферических слоях зерновки [c.258]

Радикальный механизм расщепления жирной кислоты начинается с того, что при отщеплсиин водорода от ее молекулы образуется радикал, который перестраивается в диеновую конфигурацию, присоединяющую кислород по радикальному углеродному атому с образованием гидропероксида Далее идет его распад, при котором получаются различные конечные продукты (рис 5 2) Расщепление жирных кислот вносит глубокие изменения в фосфолийид-ный состав клеточной мембраны, что отражается не только на процессе обмош веществ в самой клетке, но и на деятельности митохондрий, аппарата Гольджи и других составных частей клетки В результате в кровь проникают различные ферменты и содержание электролитов в крови выходит из-под контроля [c.157]

Дальнейшие реакции образовавшихся при распаде перекисных соединений радикалов зависят от их строения, растворителя и других условий эксперимента. В некоторых случаях образовавшиеся радикалы распадаются на более простые [R OO R + СО (СНз)дСО -> СН3 + +СН3СОСН3 и др.]. Возможна рекомбинация радикалов, которая зачастую осложняется клеточным эффрктом. В этом случае продукты получаются только за счет самой перекиси свободные радикалы в объеме растворителя отсутствуют. Выход радикалов из клетки открывает большие возможности инициирования весьма важных в практическом отношении процессов. Такого рода процессы дают богатейший материал для синтезов разнообразных органических соединений. [c.203]

Обнаружение фенольных ингибиторов роста типа изосалипурпозида только в цитоплазме осенних листьев можно объяснить изменением мембран хлоропластов в связи с ослаблением их функций, что приводит к последовательному выходу метаболитов через ослабевшие мембраны в цитоплазму. Накопление синтезированных фенолов в цитоплазматическом соке, по-видимому, вообще способно менять проницаемость клеточных органелл, вызывая эвакуацию из них не только фенолов, но и ряда важных метаболических продуктов. [c.76]

Несмотря на многочисленные внешние различия, клетки разных типов обладают поразительным сходством в своих главных структурных особенностях (рис. 2-1). Каждая клетка окружена очень тонкой мембраной, ограничивающей ее содержимое и позволяющей ей быть до некоторой степени. самостоятельной. Клеточная мембраЬа, которую называют также плазматической мембраной, характеризуется избирательной проницаемостью. Это ее свойство позволяет необходимым питательным веществам и солям проникать внутрь клетки, а излишним продуктам выходить из нее. В то [c.26]

С помощью бактерий были получены с высоким выходом некоторые белки — продукты генов животных и-их вирусов. Так,,, были созданы штаммы Е. соИ, у которых 20% всего- клеточного белка составляли коровый антиген вируса гепатита В, гор -МОН роста человека или главный капсидный антиген вируса ящура. У одного из сконструированных штаммов В. suhtblis-последний составлял около 1% синтезируемого этой бактерией белка. Однако добиться экспрессии в бактериальных клетках генов некоторых белков животных или их вирусов совсем непросто, даже если эти гены сопряжены с сигналами инициации транскрипции и трансляции, которые обеспечивают в норме-высокий уровень экспрессии генов прокариот. Причины такой. неэффективной экспрессии не всегда ясны, но в некоторых случаях удалось установить, что протеазы бактерий быстро разрушают белки животных и вирусов. В подобных ситуациях можно повысить выход, применяя несодержащие протеаз мутанты.. При выработке проинсулина, предшественника инсулина, неко торая защита от протеаз обеспечивается тем, что полипептид, секретируется в периплазматическое пространство у клеточной стенки Е. oll. На N-конце молекулы препроинсулина находится последовательность гидрофобных аминокислот, с помощью которой (с одновременным ее отщеплением) осуществляется транспорт этой молекулы через мембрану в периплазм [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология