Продуценты белковых веществ

При росте микроорганизмов, усваивающих метиловый спирт, в среду выделяются сложные органические вещества. Обычно от 5 до 10% находящегося в питательной среде метилового спирта превращается в другие продукты, которые могут являться ингибиторами роста. Это позволило использовать для культивирования микроорганизмов — продуцентов белка — смеси культур, среди которых одна или несколько не потребляют метиловый спирт. Выход белка при использовании таких смешанных культур значительно увеличивается. [c.287]

Современный этап развития промышленной биотехнологии требует создания надежных экспресс-методов количественного изучения свойств живых клеток как продуцента необходимых веществ. В области производства микробного белка появились исследования и рекомендации по так называемому морфометрическому контролю культуры, основанные на стандартизованном анализе фотографий клеток, полученных в поле зрения сканирующего микроскопа, с помощью ЭВМ по соответствующей программе. Хотя этот подход и не нашел пока широкого практического применения, его следует рассматривать как шаг вперед в решении задачи управления. Тем ие менее контроль и управление периодическим биосинтезом метаболитов основан все еще на медленных и малоэффективных методах исследования. Настоятельная необходимость использования в первую очередь именно здесь АСУ ТП заставляет использовать параметры, лишь косвенно характеризующие обстановку в биореакторе, а именно температуру, pH, концентрацию субстрата, кислорода, источников азота, фосфора и т. п., а также титр клеток, содержание основного и побочных метаболитов, спор и токсинов и т. д. Наиболее [c.23]

Не меньшее производственное значение имело бы придание продуцентам белка генетически определенной способности к ускоренному метаболизму и размножению, что увеличило бы производительность предприятий без увеличения объема основной аппаратуры. Можно говорить также о целесообразности придания продуцентам белковых веществ свойства устойчивости к некоторым химическим агентам, например, антибиотикам, что позволило бы поднять уровень асептики в производство БВК- [c.136]

Микроорганизмы как продуценты белка имеют ряд преимуществ по сравнению с высокоурожайными сельскохозяйственными растениями и животными, а главное имеют высокую скорость роста. Кормом для них могут быть меласса (побочный продукт получения сахара), продукты осахаривания древесины, а для многих— только л-алканы нефти, солома злаковых культур и др. Большое разнообразие микроорганизмов — продуцентов белковых веществ и типов их питания позволяет использовать самые различные виды сырья. [c.80]

Изучение влияния степени измельчения соломы на обогащение ее протеином позволило установить, что при размере частиц соломы до 1 см протеин в биомассе составляет 8—10%, а при размере частиц 0,05—0,2 см—12—15%. Значительно повышается в среде и содержание редуцирующих веществ, что сокращает сроки культивирования гриба — продуцента белка при выращивании его в колбах на качалке до 48—60 ч, при выращивании в ферментерах — до 30—40 ч. В дальнейших испытаниях [c.144]

Жидкую часть питательной среды (вода или фильтрат барды) обогащают питательными слоями, гидролизатами белков, аминокислотами, источниками биоса, различными углеводами. Содержание сухих веществ в жидких средах может колебаться от 1,5 до 16% в зависимости от рода продуцента и принятого режима культивирования. [c.159]

Многие непатогенные виды образуют ценные биологически активные вещества, нашедшие широкое применение на практике (табл. 3.18). В последние годы все большее значение они приобретают как продуценты разнообразных ферментов, нашедших применение в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, а также как продуценты пищевого и кормового белка [22]. [c.201]

Возникновение и быстрое развитие биотехнологии, приобретающей все большее значение в народном хозяйстве, базируется прежде всего на использовании микроорганизмов как продуцентов множества полезных веществ, как-то кормового белка, многих ферментов, антибиотиков, стероидных препаратов, аминокислот, витаминов и других. Возможности микроорганизмов в этом отношении чрезвычайно велики. На использовании микроорганизмов основаны методы генетической инженерии, позволяющие создавать новые штаммы, обладающие полезными свойствами и образующие ряд важных веществ. [c.5]

Продуцируемые микроорганизмами белки преимущественно концентрируются внутри клетки, лишь очень небольшое количество белка в виде ферментов клетка выделяет во внешнюю среду. Поэтому целевым продуктом производства белковых веществ является биомасса продуцента, а отходом — фильтрат культуральной жидкости. [c.14]

Условия культивирования. К факторам, влияющим на жизнедеятельность микроорганизмов, относятся температура среды и ее активная кислотность. В зависимости от используемого продуцента оптимальная температу-р а питательной среды для выращивания кормовых дрожжей может быть в пределах 32—40° С. При температурах среды ниже 32° С наблюдается замедление процесса обмена веществ и снижение активной жизнедеятельности дрожжевой клетки. С увеличением температуры повышается скорость синтеза белков, но это происходит до определенных пределов, так как наряду с процессами синтеза идут процессы распада, скорости которых также увеличиваются. [c.189]

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]

Уровень протеолиза аномальных белков имеет большое значение для селекции микроорганизмов и создания штаммов-продуцентов биологически активных веществ с применением методов генетической инженерии. [c.57]

Метилотрофы — обитатели водоемов и почв различного типа, где идут процессы с образованием одноуглеродных соединений. Их выделяют из сточных вод, с гниющих растительных остатков, из рубца жвачных животных. Интерес к изучению метилотрофов связан не только с особенностями их метаболизма, но и с перспективами их практического использования метилотрофы характеризуются активным ростом, высокими выходами биомассы, большим содержанием полноценного белка в клетке являются эффективными продуцентами различных веществ. [c.399]

Среди этих групп бактерий наибольшую практическую значимость для производства белковых веществ и аминокислот имеют 7-я и 17-я, которые включают в себя продуценты белка на газообразных углеводородах и продуценты аминокислот (роды oryneba terium, Arthroba ter, Pseudomonas и др.). [c.20]

Источники азота. Для многих микроорганизмов-продуцентов антибиотических веществ легко усвояемыми формами азота служат аммонийные соли и аминокислоты последние оказывают заметное влияние на метаболизм организмов. Связано это с тем, что аминокислоты принимают непосредственное участие в синтезе белков (структурных и ферментативных), полипептидов, в образовании ряда антибиотиков. Кроме этого, аминокислоты могут оказывать влияние на ферментные системы индуцировать или распрессировать их образование, активировать или ингибировать их активность. [c.259]

Может оказаться перспективным применение в качестве продуцентов белковых веществ водородных бактерий, относящихся к хемолитоавтотрофам. Но наиболее перспективными новыми видами сырья для микробного биосинтеза кормового белка на ближайшие годы являются спирты метиловый и этиловый. [c.565]

Несмотря на близость по целому ряду признаков к сахаромицетам, дрожжи рода andida, служащие источником кормового белка, плохо флотируются и фильтруются это заставляет резко изменить методы выделения биомассы. Если для так называемых гидролизных дрожжей, выращенных на гидролизатах древесины, еще можно использовать флотацию в качестве первой стадии выделения, то для дрожжей, растущих на углеводородах, а также для бактерий-продуцентов белка на основе метана или метанола первым этапом сгущения культуральной жидкости служит сепарация. Это объясняется тем, что очень небольшая разность плотностей биомассы и водного раствора питательных веществ и метаболитов может быть эффективно использована для разделения только в поле центробежных сил. Однако и после нескольких, обычно двух-трех, ступеней сепарации удается довести концентрацию клеток до 75 — 80 г АСВ /л, т. е. отделить 80 — 100% имеющейся воды. [c.25]

Меласса, содержащая до 50% сахарозы, является отходом са-харного производства и очень широко используется в микробиологическом синтезе, так как многие продуценты белка и биологически активных веществ прекрасно утилизируют углеводы из мелассы. В связи с 1еобходимостью увеличения производства сахара в СССР стоит задача возможно более полной утилизации сахарозы, находящейся в клубнях сахарной свеклы в этих целях процесс сахароварения непрерывно совершенствуется прежде всего за счет снижения процента сахара, попадающего в мелассу. Современная технология позволяет снизить содержание сахара в мелассе, доводя его до 30 и даже 20%. Естественно, что такой продукт будет представлять тем меньший интерес для биотехнологии, чем ниже содержание в нем сахарозы. Это делает весьма актуальной упоминавшуюся задачу использования углеводов из гидролизатов растительного сырья взамен мелассы. [c.64]

Культивирование микроорганизмов — продуцентов белка, сегодня сталкивается с большими трудностями на стадиях выделения биомассы, которые, во многом, определяют общую энергоемкость производства и влияют на качество конечного продукта. Немалое значение имеет и решение чисто технологических вопросов усиления теплосъема при ферментации и снижения количеств технологической и оборотной воды. Нельзя не отметить, однако, и тот факт, что целью производства БВК является даже не сам белок, а только часть находящихся в нем особо дифицитных аминокислот. Поэтому разработка комплексной переработки микробной биомассы как потенциального источника аминокислот, белков, липидов, полисахаридов, кофакторов и других биологически активных веществ подняла бы весь технологический процесс на качественно новый уровень. [c.137]

Следует отметить, что, несмотря на большие успехи в создании штаммов Е. соИ, синтезирующих интерфероны различных типов, данный микроорганизм не является идеальным промышленным продуцентом белков и полипептидов медицинского назначения. Основными недостатками Е. соИ с этой точки зрения являются отсутствие опыта крупномасштабного культивирования в промышленности, наличие большого числа вирулентных для Е. соИ фагов, неспособность выделять белки в среду культивирования, наличие пирогенных веществ в оболочке клеток, что может осложнять очистку веществ, используемых в медицинских целях. В связи с этим во многих странах мира проведены работы по поиску более приемлемого микроорганизма-реиипи-ента. [c.197]

В последние годы активно разрабатывается именно генетика одноклеточных эукариот. Это объясняется тем, что данная группа организмов включает многие объекты — продуценты белка, антибиотиков и других биологически активных веществ (дрожжи, пе-ницилл, аспергилл и другие грибы), потенциальные продуценты биомассы (одноклеточные водоросли). Многие грибы и простейшие патогенны для человека, животных и сельскохозяйственных растений. [c.182]

Итак, высокопродуктивными продуцентами белка являются микроорганизмы различных таксономических групп бактерии, дрожжи, мицелиальные грибы, актиномицеты. Отличительная особенность микроорганизмов — высокая скорость удвоения биомассы. Микроорганизмы способны генерировать каждые 1—6 ч, в то время как растения и животные требуют для этого в 30— 700 раз больше времени (Межиня и др., 1982). Наивысшим содержанием белковых веществ обладают бактерии (табл. 3). У некоторых из них белок составляет 70% биомассы. Бактерии размножаются быстрее других микроорганизмов. Аминокислотный состав их белка более разнообразен и сбалансирован. Среди бактерий встречаются виды с высоким содержанием таких дефицитных аминокислот, как метионин и триптофан. [c.82]

Бактериальные интегрирующие векторы находят широкое применение в современной генной инженерии бактерий, в частности, при конструировании стандартных штаммов-продуцентов белков, пептидов или метаболитов. Другим интересным приложением такого рода генетических систем является создание бактериальных штаммов-биорепортеров, используемых для мониторинга окружающей среды и в экотоксикологии. Хотя современные аналитические методы позволяют обнаруживать с высокой эффективностью практически любое химическое соединение, все эти методы не дают ответа на вопрос о биологической опасности таких соединений. Данный недостаток восполняют с помощью биосенсоров в формате целых бактериальных клеток, которые позволяют обнаруживать индивидуальные вещества или группы химических соединений, для которых характерно однотипное взаимодействие с биологическим материалом. Например, для обнаружения фитотоксичных химических соединений применяют генетически модифицированные цианобактерии, исходные представители которых присутствуют в большом разнообразии в фотосинтезирующей биосфере. Введение в хромосому цианобак- [c.102]

Для отбора объектов продуценты выращивают на селективной среде, содержащей подходящий аналог или антиметаболит, которые не включаются в обмен веществ (в частности, аналоги аминокислот не включаются в состав белков), что ведет к подавлению роста организма. Выжившие мутанты обладают дефектами в механизме регуляции актргености фермента по принципу обратной связи и поэтому служат важными объектами в обеспечении сверхсинтеза целевого продукта. [c.35]

Одна из важнейших задач сельскохозяйственной биотехнологии — выведение трансгенных животных с улучшенной продуктивностью и более высоким качеством продукции, резистентностью к болезням, а также создание так называемых животных-био-реакторов — продуцентов ценных биологически активных веществ. Каковы же успехи биотехнологю в этом направлении С генетической точки зрения особый интерес представляют гены, кодирующие белки каскада гормона роста непосредственно гормон роста (ГР), рилизинг-фактор гормона роста (РФ) и инсулршпо-добный фактор ГР (ИФГР). [c.129]

Значительно упрощает последующее фракционирование целлюлаз и предварительная оптимизация условий культивирования продуцента по таким параметрам как общий уровень и удельная (на 1 мг белка) активность ферментов, отсутствие протеиназ, способных в условиях культивирования расщеплять белок, упрощается также контроль за изменением изучаемых свойств фермента и т.д. Согласно данным [3, 53], дгьже минимальной оптимизации достаточно, чтобы свести к минимуму вероятность протеолити-ческой модификации целлюлаз, преодолеть расщепление их на десятки множественных форм, свести к минимуму содержание пигментирующих веществ, сделать более однозначной трактовку полученных результатов. [c.128]

С биотехнологической точки зрения важными являются понятия о первичных и вторичных метаболитах или о реакциях первичного и вторичного обмена, которые сходны у всех живых организмов К реакциям первичного обмена относят образование и расщепление нуклеиновых кислот и оснований, белков и их предшественников, а также большинства углеводов, липидов, некоторых карбоновых кислот К реакциям вторичного обмена относят те из них, которые сопровождаются образованием алкалоидов, антибиотиков, триспоровых кислот, гиббереллинов и некоторых других веществ, расцениваемых несущественными для продуцента Более того, образование вторичных метаболитов свойственно не всем видам, а лишь только некоторым [c.143]

Аппаратурное оформление процессов выделения и очистки некоторых продуктов микробного синтеза Культуральная жидкость, образующаяся в процессе ферментации, представляет собой сложную многофазную систему в водной фазе содержатся клетки продуцента, продукты их жизнедеятельности, непотреблен-ные компоненты питательной среды, мельчайшие капельки жира, пузырьки воздуха, как правило, мел В свою очередь водная фаза культуральной жидкости (нативный раствор) включает большое число органических и неорганических веществ, коллоидных фракций белков, сухой остаток культуральной жидкости — до 17% и более, содержание биомассы в культуральной жидкости достигает 8— 10% Концентрация целевого продукта чаще всего не превышает 1,5%, что составляет менее 10% сухого остатка [c.331]

Известно, что в биотехнологических производствах могут активно использоваться биомасса микроорганизмов и самые различные их метаболиты (аминокислоты, белки, ферменты, витамины, антибиотики, токсические вещества и др.). Поэтому ис-клкзчительно важно при подготовке специалистов в области биотехнологии уделять большое внимание изучению обмена веществ у продуцентов биологически активных веществ и понять различные механизмы управления этими сложными процессами в живом организме. [c.3]

В промышленных сточных водах обитает бесчисленное множество микроорганизмов, среди которых преобладают бактерии. А если учесть, что очень часто для более эффективной биологической очистки промышленные стоки смешивают с бытовыми, богатыми природными органическими веществами (водорастворимыми белками и углеводами), то станет ясно, что в таких сточных водах могут развиваться почти все ныне известные гетеротрофные бактерии, а также некоторые (возможно и все) бактерии, способные к хемоавтотрофному метаболизму. Помимо истинных бактерий — эубактерий — в промышленных сточных водах находятся миксобактерии, актиномицеты, синезеленые водоросли, микоплазмы и другие микроорганизмы вирусы, грибы, зеленые водоросли и представители животного мира — простейшие. Бактериальная клетка отличается наиболее универсальным набором ферментных систем, способных охватить множество разнообразных химических реакций, часто очень полезных для народного хозяйства и необходимых для охраны окружающей среды от угрозы гибели или частичного отравления ее химическими веществами, которые накапливаются в результате промышленной деятельности. Микроорганизмы — лучшие санитары Земли Многие микроорганизмы используются в промышленности и сельском хозяйстве как продуценты спиртов, кислот, биологически активных веществ и антибиотиков. В сельском хозяйстве используются азотфиксаторы и энтомопатогенные микробы. Однако наряду с этим множество микробов не только бесполезны, но и весьма вредны, образуя токсины либо паразитируя в организме человека, животных и растений это патогенные (болезнетворные) или фитопатогенные микроорганизмы, вызывающие болезни человека, домашних животных, сельскохозяйственных растений и лесов. Большой ущерб народному хозяйству наносят и обычные сапрофитные микробы, поселяясь на пищевых продуктах, кормах, промышленных товарах, по-врелсдая их и понижая товарные качества. В роли недругов человека могут выступать представители всех перечисленных [c.8]

Полисапробная зона характерна для свежезагрязненной воды, где протекают начальные этапы разложения органических соединений. Полисапробные воды содержат большое количество органических веществ, в первую очередь белков и углеводов. При разложении этих веществ в большом количестве выделяются углекислота, сероводород, метан. Вода бедна кислородом, поэтому химические процессы носят восстановительный характер. Резко выраженные неблагоприятные условия среды ведут к ограничению числа видов в растительном и животном населении водоема. Основными обитателями являются бактерии, количество которых достигает сотен миллионов в I мл воды. Очень много серобактерий и инфузорий. Все обитатели полисапробной зоны по способу питания относятся к консуйентам (потребителям), или иначе гетеротрофам. Они нуждаются в готовом органическом веществе. Продуценты (производители), т. е. автотрофы, к которым относятся зеленые растения, создающие органическое вещество из минеральных соединений, здесь совершенно отсутствуют. [c.156]

Океаны. Морская микробиология составляет часть биологии моря и как наука еще очень молода. Первичными продуцентами в море служат одноклеточные водоросли-фитопланктон, В пищевую цепь входят бактерии, простейшие, членистоногие и рыбы. Хотя океаны прглощают и накапливают наибольшее количество солнечной энергии, они участвуют в продукции пищи очень слабо лишь 5-10% производимого на Земле белка образуется в океане. Продуктивность распределена здесь очень неравномерно. Эту неравномерность первичной и вторичной продукции органического вещества можно проиллюстрировать данными об [c.504]

У растений экскреция не связана с таким множеством проблем, как у животных. Это объясняется фундаментальными различиями в физиологии и образе жизни растений и животных. Растения являются первичными продуцентами и синтезируют в нужном количестве все необходимые им органические соединения. Например, в растениях образуется лишь столько белка, сколько его необходимо в данный момент. Они никогда не синтезируют белок в избытке и поэтому вьщеляют очень мало азотистых отходов, образующихся при расщеплении белков. Если же белки расщепляются до аминокислот, то последние могут быть использованы для синтеза новых белков. Три конечных продукта, образующихся в ходе определенньк обменных процессов — О2, СО2 и вода, — используются растениями как исходные вещества для других реакций это в особенности относится к СО2 и воде. Вода является также растворителем. Единственный газообразный продукт, вьщеляемый растениями в большом количестве — это молекулярный кислород. На свету в растении образуется намного больше О2, чем ему нужно для дыхания, и этот избыток кислорода переходит в окружаюшую среду путем диффузии. [c.7]

Наконец, штамм-продуцент и условия культивирования должны быть оптимальными для последующих технологических операций но очистке белка. Например, использование в качестве хозяина дрожжей облегчает стадию сепарации биомассы они имеют клетки крупных размеров (по сравнению с бактериями). В составе клеточных стенок Е. ali содержатся нирогенпые и токсичные вещества. Для облегчения процедуры очистки белка желательно в качестве продуцентов использовать бактерии, не < о-держащие вредных веществ. [c.104]

Следовательно, интенсивное образование антибиотика в культуре продуцента начинает происходить в период, когда развивающиеся клетки микроорганизма находятся в условиях среды, которая не содержит уже основных исходных компонентов, но обогащена продуктами обмена организма и продуктами его автолиза. Так, по данным Слугиной и Горской (1973), к концу второй фазы развития продуцента стрептомицина в культуральной жидкости кроме минеральных (зольных) элементов обнаруживаются белки, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, полисахариды и другие вещества. [c.264]

Культура микроорганизмов, выращенная поверхностным методом, и культуральная жидкость после глубинного культивирования содержат большое количество балластных веществ биомассу продуцента, непотребленные компоненты среды, продукты метаболизма. Доля собственно ферментов — активных белков — составляет около 1% для поверхностных и не более 0,1% — для глубинных культур. [c.125]

Производство кормового белка не исчерпывает всех возможностей практического использования водородных бактерий. Синтез отдельных клеточных компонентов — аминокислот, ферментов, витаминов — с помощью водородных бактерий имеет свои теоретические предпосылки и практические успехи. К теоретическим предпосылкам можно отнести таксономическое разнообразие этой группы микроорганизмов. Как известно, быстрорастущие формы водородных бактерий представлены грам-отрицательными палочками. Однако в последнее время появились сообщения о выделении быстрорастущих грамположительных форм. Так, К. Шнайдер и др. [S hneider е. а., 1973] сообщили о выделении коринобактерий с удельной скоростью роста 0,2 ч- . Ими же выделена нокардия с неплохим ростом па водороде, накапливающая углеводы в качестве запасного вещества. Все это представляет большой интерес в связи с тем, что актиномицеты известны как мощные продуценты экзоферментов, а коршюбактерии — аминокислот. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология