Дәріс №1 Кіріспе Жоспар



жүктеу 0.65 Mb.
бет4/5
Дата25.04.2016
өлшемі0.65 Mb.
1   2   3   4   5
: ebook -> umkd
umkd -> Семей мемлекеттік педагогикалық институты
umkd -> 5 в 020500 «Бастауыш оқытудың педагогикасы мен әдістемесі»
umkd -> «Баспа қызметіндегі компьютерлік технологиялар»
umkd -> Гуманитарлық-заң, аграрлық факультетінің мамандықтарына арналған
umkd -> 5B050400 «Журналистика» мамандығына арналған
umkd -> Әдебиет (араб тілінде «адаб» үлгілі сөз) тыңдарман, оқырманның ақылына, сезіміне, көңіліне бірдей әсер беретін дарынды сөз зергерлерінің жан қоштауынан туған көрнек өнері
umkd -> 5В020500 «Филология: қазақ тілі» мамандығына арналған ХІХ ғасырдағы қазақ әдебиеті пәнінің
umkd -> «Өлкетану тарихы және мәдениеті»
umkd -> Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі шәКӘрім атындағы семей мемлекеттік
umkd -> 5 в 011700 : -«Қазақ тілі мен әдебиеті» мамандығына арналған

Дәріс № 21. Аминқышқылдарды алу

Жоспар:

    1. Аминқышқылдарды алу әдістері.

1.Табиғи ақуыздардың құрамына келесі аминқышқылдары кіреді: аланин, аргинин, аспарагин, аспарагин қышқылы, цистеин, глицин, глутамин қышқылы, гистидин, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, оксипролин, пролин, серин, кирозин, треонин, триптофан және валин. Сегіз аминқышқылын жануарлар организмі өздігінен синтездей алмайды, сондықтан оларды биологиялық ауыстырылмайтын аминқышқылдары деп атайды. Оларға пенилаланин, изолейцин лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан және валин жатады.

Аминқышқылдарын химиялық синтез жолымен алуға болады, бірақ бұл жағдайда қиын ажыратылатын L- D- формадағы аминқышқылдарының рацимикалық қоспасы түзіледі. Аминқышқылдарын табиғи ақуыздардың гидлозі арқылы гидролизаттардан аминқышқылдарын бөлу жолымен алуға болады. Бірақ ақуыздардың артық қоры шектеулі, сонымен қатар қышқылды гидролиз кезінде кейбір аминқышқылдар, мысалы триптофан бұзылады. Қазіргі уақытта бүкіл дүние жүзінде көп мөлшерде глутамин қышқылын немесе оның натрий тұзын, L-лизин және метионин (50т жылына) алады. Осы мөлшердің көп мөлшерін микробиологиялық синтез береді. Биосинтез үшін ауксотрофты мутанттарды, яғни мутагенді факторлардың әсерінен дамуға және өсуге қажетті қандайда бір аминқышқылдардың өздігінен синтездеу қабілеттілігін жоғалтқан бактериялар. Бұл осындай бактериялардың өсуі және көбеюі үшін ортада аминқышқылдардың, яғни гомосерин, треонин немесе метиониннің және т.б белгілі бір мөлшер болу қажет. Осы мутанттарға көбінесе биотин қажет. Мұндай бактерияларды гомосериндефицитті немесе биотин дефицитті деп атайды. Мұнымен қоса мутанттар көп мөлшерде басқа аминқышқылдарын, яғни лизин немесе глутамин қышқылын синтездеп, оларды қоршаған ортаға бөлуге қабілетті. Мутагенді факторлар жасушадағы аминқышқылдарының қалыпты биосинтезін генетикалық ақпаратқа әсер ету арқылы өзгерте алады. Егер сәулелену немесе химиялық факторлардың ДНКға әсері нәтижесінде ферменттің синтезделуі үшін ешқандай ақпарат бермесе онда жасушада да синтезделмейді.

Ауксотрофты мутанттарды оқу нәтижесінде ормитин продуценттері ретінде аргинин немесе цитруллинрефицидті; гомосерин немесе диаминопимерин қышқылы триониндефицидті; изолейцин продуценттері; лизиндефицитті; тирозин продуценттері фенилаланиндефицитті болуы мүмкін. Кейде табиғатта кездесетін бактериялар өсу процессі кезінде ортада 2-5г/л бос аминқышқылдарын жинақтауға қабілетті, бірақ ауксотрофты мутанттар оларды одан да көп мөлшерде,яғни 20-100г/л продуцирлейді.



Дәріс №22. Лизинді алу
Жоспар:

  1. Лизин продуценттері

  2. Лизин биотехнологиясы

Лизин мал азығындағы дефицитті ауыстырылмайтын аминқышқылдары лизиннің биосинтезі үшін бревибактериум, миктороройойс, коррунебактериум тұқымдасының ауксотрофты бактерияларының гомосерин дефициті мутанттарын қолданады.

Лизиннің активті продуценті бревибактериум. Оның клеткалары қозғалмайтын Грам оң таяқшалары, ұзындығы 1,2-2,5 мкм, кейде сопақша немесе домалақ формада болады.

Лизин продуценттерінің көмірсуы не сірке қышқылының N және О2 көздері бар қоректік ортада культивирлейді. Бактерия клеткасында лизин пирожүзімді, аспарогинді немесе янтарь қышқылынан синтездейді. Лизин алу кезінде жағымсыз продуценттерді болдырмау керек.

Жеткіліксіз аэрация лизиннің орнына аланин не сүт қышықылының түзілуіне әкелуі мүмкін. Қоректік ортада дефицитті аминқышқылдарының концентраты гомосеррин, метионин және треонин маңызды фактор болып табылады. 1 л қоректік ортада оптимальді концентрациясы треонин 800мг, метионин 200мг. Культураның дамуы үшін 1 л қоректік ортаға 200мкг концентрацияда тиамин қажет. Процестің реттегіші ретінде биотин қолданылады. Қоректік ортада биотин концентрациясы 1-4мкг/л глутамин қышқылын продуцирлейді, 2,5мг/л концентрациясы сүт қышқылының түзілуін үдетеді.

Ферментация басында өсу факторын қамтамасыз ететін ол треоанин. Бірақ оның концентрациясы жоғары болмау керек, себебі, кейінгі кезеңдерде ол фермент ингибиторы ретінде әсер етуі мүмікн.

Лизин алу үшін мелассадан (7-12%) қант, жүгері экстрактілерінен, аммоний тұзынан бір және екі араластырылған калий фосфаты (0, 05%) тұратын қоректік ортада өсіреді.

Біріншіден, культураны араластырғыш колбада, содан соң 100 және 3000л сыйымдылықтағы ферментаторларда көбейтеді. Егінді материалдың көлемі 5-10% болу керек, оптимальді температурасы 30-33 оС, рН 7,46 ферментациялау ұзақтығы әр кезеңде 24 сағат шамасында негізгі ферментация 50-70 сағат. Ерітіндідегі лизин концентрациясы 20-40г/л жетеді, ал қантқа шығымы 25-35% клетканың биомассасына концентрациясы 10-15г/л. Кристалданған лизиннің жоғары концентрациясын алу үшін меласса қоректік ортасын қолданады.

Кристалданған лизинді алу үшін массасын центрифугалайды, ал кристалданған лизинді катионидтік У-2 немес КВ-4-Р-2 өткізеді.

Дәріс №23. Витаминдерді алу
Жоспар:


  1. Рибофлавин

  2. Цианкобаламин

Микроорганизмдердің құрамында көп витаминдер бар. Олар көбінесе ферменттердің құрамында болады. Биомассада витаминдердің құрамы мен мөлшері берілген.

Кейбір витаминдерді микроорганизмдер синтездейді, ал кейбірулерін дайын күйде қоршаған ортадан сіңіреді. Витминді синтездейтін культураны аутотрофты, егер культура белгілі бір витаминді синтездемейтін болса, аутогетеротрофты деп атайды.

В тобындағы витаминге бай болып саналатын ашытқылар: нан дрожжысы, сыра, азықтық дрожжылар. Ортаның жағдайын өзгерте отырып кейбір витаминді көбейтуге болдаы. Рибофлавиннің мөлшері аэрацияланатын интенсивтілігіне және құрамында темірдің болуына байланысты клеткада витаминнің мөлшерін және ашық бөлінуін микроэлементтердің әсерінен өзгердуге болады, мысалы марганец қосу арқылы инозиттің жиналуын байқауға болады. Кобальттің жоғары дозасы культуралдық сұйықтықта пиридоксиннің көлемі көбейеді.

Микрорганизм клеткасында рибофлавин, флавинадениннуклеотидтүрінде жинақталады. Ақырғы жағдайда бос күйінде вакуольде сары кристалл түрінде болады. Культивирлеуден кейін 5-7 тәуліктен кейін культура қартайып, автолизге ұшырап және рибофлавин вакуольден шығып, ортаға жинақталады.
Дәріс №24. Антибиотиктерді алу
Жоспар:


    1. Антибиотиктер классификациясы

Антибиотиктер органикалық қосылыстар болып табылады. Олар тірі клеткалармен снтезделеді, өте аз концентрацияда дамуға сезімтал, микроорганизм түрлерін өлтіруге қабілетті. Оларды тек микроорганизмдер мен жануарлар жасушалары ғана емес, сонымен қатар өсімдіктер жасушалары түзеді. Өсімдіктектес антибиотиктерді фитонцид деп атайды. Ол: томатин, сативин, хлорамин, сарымсақтан бөлінген антибиотиктер.

Алғашқыда антибиотиктерді олардың продуценттеріне қарай классификациялайды: бактериялық, актиномицеттік, саңырауқұлақтық. Биологиялық әсеріне байланысты: антибактериалды, антифунгицитті, ісікке қарсы болып бөлінеді.

Антибактериалды антибиотиктерге: пенициллин, карбамицин, т.б Грам оң бактерияларының өсуін тежеуіштер: тетрациклин, неомицин, стрептомицин болып бөлінеді және саңырауқұлаққа қарсы: нистатин, гризеофульгин, леворин жатады, ісікке қарсы: актиномицин және митомицин.



Химиялық құрылысы бойынша:

  1. алифатты антибиотиктер – нистатин, микостатин, фунгицидин. Нистатин дрожжылар мен саңырауқұлақтарға әсер етеді, бірақ бактерияларға әсер етпейді.

  2. Амоциклдік антибиотиктер – тетрациклин стафилакоккаларға, стрептококкаларға, сальмонеллаларға әсер етеді.

  3. Хинондар - стафилакоккаларға, стрептококкаларға әсер етеді.

  4. Азотты гетероциклді антибиотиктер – пенициллин және оның туындылары. Грам оң бактерияларға, яғни сальмонеллалар, стафилакоккалар, кандидаларға әсер етеді.

  5. Стрептомициндер және оларға қатысты антибиотиктер – Грам теріс бактерияларға әсер етеді.

  6. Оттегілік гетероциклді антибиотиктер – гризеофульвин, т.б

  7. Антибиотиктер – полипептидтер – грамицидин, т.б


Дәріс № 25. Пенициллинді алу
Жоспар:

  1. Микробтық пенициллинді алу.

  2. Азықтық антибиотиктер.


1. Өнеркәсіптік жолмен микробтекті антибиотиктерді алуда ең алғашқысы пенициллин болды. Бастапқы кезде оны беттік культивирлеу әдісімен алды. Оны алу технологиясы өте қарапайым болды, яғни продуцентті колбаларда немесе бөтелкелерде өсірді. Пенициллиннің қажеттілігі және оның өндіріс көлемі қарапайым өсіру жағдайларына қарамастан жоғары болды. Продуценті культивирлеу үшін тіпті сүттің бөтелкелерін де қолданды, себебі оларды жуу және өңдеу машиналары болды. Әрбір бөтелкелерге 1-4см қалыңдықтағы қоректік ортаны құйды. Ол аэрайияның қажетті жағдайларын қамтамасыз етті. Бөтелкелерді арнайы корзиналарға орналастырып, стерилдеді содан соң салқындатты. Құрғақ спораларды немесе олардың сулы суспензиясын бөтелкелерге ерекше пульверизаторлармен енгізді де 5-10 тәулік 24оС температурада ферменттеді. Қазіргі кезде пенициллинді басқада көптеген антибиотиктер сияқты тереңдік культивирлеу әдісімен алады. Пенициллиннің продуценті ретінде Penicillium chrysogenum культурасының штаммдарын кеңінен қолданады. Penicillium түрлері споралар түзеді. Мицеллилердің өсуі кезінде әртүрлі фазалар қатары байқалады. Мицеллилердің өсуінің басында және ортасында жасушаларда майлар жинақталады. Кейінірек олардың саны төмендейді, рибонуклеополифосфаттар гранулалары бар вакуольдер пайда болады, одан кейін автолиз басталады. Пенициллиннің интенсивті синтезделуі мицелли биомассасының көп мөлшері болған кезде, ортадағы сүтқышқылын және глюкозаны толық қолдану кезінде және рН нейтрал мәнге жақын кезде басталады. Пенициллинді оқу кезінде оның қышқылдық гидролизі өнімдері арасында үнемі р-диметилцистеин болады. Қоректік орта құрамына C14 N15 S32 таңбалы атомдары бар заттары енгізу арқылы пенициллиннің биосинтез механизмі меңгерілді. Бензилпенициллинді қышқыл L-цистеиннан, фенилсірке қышқылынан және диметилпирожүзім қышқылынан синтезделеді деп есептейді. Пенициллінді алу үшін алдымен спораларды көбейтеді. Оларды құрамына 0,5% меласса, 0,5% пептон, 0,4% қайнатылған тұз, 0,01% калийфосфаты және 0,005% магнийсульфаты кіретін агарлы орталарда өсіруге болады. Спораларды 25-27оС температурада 4-5 тәулік өсіреді. Алынған споралы материалды иннакуляторларға егу үшін қолданады. Егу ферментаторларында мицеллиді 12-18 сағ өсіреді. 15-20% көлемді культуралды сұйықтықты негізгі ферментация басында қолданады. Мицеллиді өсіруге және пенициллин биосинтезіне арналған қоректік орталарды әдетте жүгері экстрактысынан, лактозадан, глюкозадан, минералды заттардан және кейбір фенилсірке қышқылды препараттардан дайындайды. Орта реакцияларының тұрақтануы үшін борды қолданады. Ферментацияны 22-26оС температурада ортаның рНы 5,0ден 7,5ке дейінгі шегінде ортаны интенсивті аэрациялау арқылы жүргізеді. 4 тәулік аралығында пенициллиннің мөлшері максимум мәнге жеткенде ферментацияны тоқтатады. Мицеллиді фильтрлеу аоқылы бөліп алады. Оны мал шаруашылығында ақуыз және витамин көзі ретінде қолдануға болады, ал культуралды сұйықтықтан пенициллинді бөліп алады. Мицеллиді бөліп алғаннан кейін фильтратта 3-6% құрғақ зат оның ішінде 30-40% минералды заттар ал 15-30% пенициллин. Редуцирлеуші заттардың мөлшері нативті ерітіндіде әдетте 0,1-0,4% . сонымен қатар онда 50-200мг/ 100г ал кейде тіпті  700мг/ 100г ақуыз болады, ол пенициллиннің бөлінуін қиындатады. Ақуызды қосылыстарды әртүрлі алдын ала өңдеу әдістерін мысалы, көп валентті металлдардың (Al ,Fe, Zn) тұздармен тұнуы, танинмен немесе жоғары температурамен (65-70оС) рН 5,5-6,0 кезінде коагирлеу арқылы жояды. Осы процесстерде пенициллиннің шығыны 5-15%. Осыдан кейін пенициллинді органикалық еріткіштермен экстрагирлейді. Осы кезде ортаның рНын 1,9-2,0 интервалда ұстап тұру маңызды. Экстракция нәтижесінде өнімнің тазалығы 4-6 есеге жоғарылайды. Содан кейін бутилацетатты экстрактыдан пенициллинді натрий бикорбанаты ерітіндісінің көмегімен суда ерітеді, одан 5-7% құрғақ заты бар және белсенділігі 30000-50000 бірл/мл ерітіндіні алады. Пенициллинді тазарту үшін оны тағы да органикалық еріткішпен экстрагирлейді. Экстракция кезінде фазаның қатынасы 1:0,5-1:1, экстрактының белсенділігі 50000-70000 бірл/мл. Пенициллиннің шығымы культуралды сұйықтық көлемі шамамен 86%.

2. Азықтық антибиотиктерді арзан шикізат түрлерінен культуралды сұйықтықтан таза күйінде жеңілдетілген технология арқылы алады. Биомицин Actinomyces aureo faciens актиномицеттерін продуцирлейді. Бұл саңырауқұлақ организмдеріне ұқсас. Тереңдік өсіру жағдайларында актиномицет культуралары вегетативті көбеяді, яғни жіпше, таяқша, тіпті шар түріндегі гиф бөліктерін бөлу арқылы. Қатты қоректік орталарда актиномицеттер мицелли колонналарын түзеді. Кейінірек олардың беткі қабатында құрамында домалақ, сопақ немесе циллиндрлі споралары бар спорангиялар дамиды. Ферментация кезінде шамамен 50 сағ яғни мицеллидің массасы максимумға жеткен кезде антибиотик синтезі әлі де жалғасады, 60-70 сағ ферментациядан кейін максимум мәнге жетеді.

Егінді материал ретінде спораларды қолданады, оларды 2-6оС температурада 3 тәулік сақтауға болады. Культуралардың колбаларда көбеюі үшін өте қарапайым ортаны қолданады ( 3% ұн, 3% жүгері экстрактысы). Процесс рН 6,7-6,8, 28-30оС температурада 24-30 сағ өтеді. Ары қарай егінді материалды егінді ферментаторларда мөлшері негізгі ферментатордың жұмыс көлемінен 11-12% жеткенше көбейтеді. Ол үшін ұн және жүгері экстрактысынан тұратын қоректік ортаны қолданады. Ферментация процессі 27-28оС, рН 6,6-6,7 30 сағ аралығында аэробты жағдайда өтеді. Егінді материалды 16-18оС температурада тек 20 сағ қана сақтауға болады. Негізгі ферментацияны культураны оттегімен қамтамасыз етуді және қоректік ортаны араластыру қызметін атқаратын араластырғышы немесе аэрливті ауашашыратқыш жүйесі бар аппараттарда жүргізеді. Жоғарыда көрсетілген құрамды ортаның қолдана отырып және температураның, орта реакциясының, аэрацияның оптималды жағдайын қамтамасыз ету арқылы культивирлеудің бірінші сағатында мицеллидің интенсивті өсуін бақылауға болады. Бірінші 16 сағатта гифтерде гомогенді протомлазма байқалады, ал 24 сағаттан кейін протоплазма фрагментациясы пайда болады, осы уақытта культуралды сұйықтық сары қоңыртқай түске ие болады. Осы этапта биомицин интенсивті синтезделеді, сонымен қоса ортаның рНы жоғарылайды және процесс соңында (70-80 сағ кейін) 7,0-7,2 жетеді. Ферментация кезінде белсенділігі 1000-1500 бірл/мл. Азықтық бимицинді алу сұлбасы төменде келтірілген:


  • Қоректік ортаны дайындау;

  • Стерилдеу;

Барда;

Ұн;


Тұз;

Салқындату;



  • Егінді материалды дайндау;

  • Ферментация;

  • Мицеллиді бөлу және ұсату;

  • Мицеллиді кептіру;

  • Мицеллиді ұсақтау;

  • Азықтық биомицинді буып түю.


Дәріс №26 Ферменттік препараттарды алу
Жоспар:

  1. Ферментті препараттардың продуценттері

  2. Техникалық ферментті препараттар

1. Ферментті прапараттарды алу үшін зең саңырауқұлақтарымен қоса бактериялар мен ашытқыларды да қолданады. Кейде техникалық ферменттік препараттарды алу ферментация процесімен аяқталады. Мысалы, спиртөндірісінде крахмалды қанттау үшін aspergillius niger сұйық культурасын пайдаланады. Оны спирттік барда 1% крахмал мен тұздар бар қоректік ортада тереңдік егу әдісімен өсіреді. Соңында оны сұйық күйінде 10-12% көлемде қанттандырылған заттарға қосады. Практикада құрғақ техникалық ферментті препараттарды кеңінен қолданады.

2. Техникалық ферментті препараттар. Оның бірі амилолетикалық комплекстік ферментті препараттар (АКФП). Оны зең саңырауқұлақтарды қоректік ортада өсіріп, кептіріп, алынған массаны ұсақтау арқылы алады. Бұл препараттың активті түрін саңырауқұлақ солодты экстракциялап, буландыру, кептіру арқылы алады. Ал ең активті ферменттік препаратты культуралдық сұйықтықтан амилазаны ацетонмен тұндыру арқылы алуға болады. Тұндырылғаннан ейін оны коагулятпен 27-28оС кептіреді. Ферменттердің тұндырылуы үшін аммоний сульфатын қолданады. Алдын ала культуралды сұйықтықта 40оС та 40% құрғақ зат пайда болғанша кептіреді.

Саңырауқұлақты солод. Қазіргі кезде мал шаруашылығында, спирт және сыра өндірісінде құрғақ амилолептикалық ферменттерді көп қолдана бастады. Бұл препаратты саңырауқұлақты солод деп жиі айтады. Оны алу үшін таза культураны колбада, одан кейін кюветтерде көбейтеді. Осы стадияларда қоректік ортаны стерильді бидай кебектерін пайдаланады. Оны автоклавта 1 сағат 0,1 МПа қысым астында стерильдейді. Кебектің ылғалдылығы 45% жеткізіп, оны тұз немесе күкіт қышқылымен қышқылдандырады. Салқындатылған кебек үстіне таза культура егіп, 30оС кезінде 3-4 тәулік ішінде культивирлейді. Бұл кезде қоректік ортада споралар пайда болады. Кюветтерде таза культураны 10-12 сағат 32-33 оС температурада, содан соң 27-28 оС массалық спорулляцияға дейін өсіреді. Таза культураны жақсы сақтау үшін оны сол кюветтерде кептіреді, ылғалдылығы 20-25% жеткенше. Ол үшін 40 оС ыстық ауа жібереді. Осы культураны екі апта сақтауға болады. Кюветтерді стерильдеу үшін негізгі ферментаторларда араластырғышы бар ағынды бу және суытатын қондырғылары бар арнайы аппаратта өтеді. Кюветтерді суыту үшін стерильденген ауа пайдаланылады. Алдымен шнек арқылы аппаратқа кебек енгізеді, содан кейін 0,2% формалин қосып отырады, оны сумен сұйылтады, араластырғыш арқылы кебек арасына 100-105 оС бар ауа өткізеді 50-60 минут. Содан кейін кебекті сумен немесе 37оС ауамен суытады. Масса ылғалдылығын 56-58% келтіреді. Ол үшін салқын қайнаған су қолданылады. Оны таза культура қосып жақсылап араластырады. Осы массаны кюветтерге салады да, арнайы полкаларға қояды. Кюветтің көлемі 0,5м2 , һ 25мм. Олар перфорирленген қаңылтырмен жасалады. Камераны кюветтермен толытру алдында оларды 8 сағат бумен немесе формалинмен стерильдейді және 3-4 сағат стерильденген ауамен желдетеді. Зең саңырауқұлақтарын 2 кезеңде өсіреді:

1) 8-10 сағат 32-33оС температурада аэрациямен, 92-93% ылғалды ауамен споралар ісінеді және өледі.

2) амилаза ферментіне бай мицеллалар пайда болады, температурасы 26-28оС ауа ылғалдылығы 96-100% ауаның алмасуын жоғарылатады. Ауаның жылдамдығы 1-1,5 м/с. 24-36 сағат ішінде кебек ақ жұмсақ мицелимен өсіп кетеді. Ылғалдылығы 38-40% . Өсіп шыққан мицелиді 40-45 оС ауамен кептіреді және ұсақтайды, одан кейін 10-14% ылғал болғанша 85-90 оС кептіреді.


Дәріс №27. Органикалық қосылыстардың микробиологиялық трансформациясы
Жоспар:

1. Трансформациялау принципі

2. Сорбиттің L-сорбозаға трансформациясы
1. Кейінгі жылдары микробиологиялық зерттеулерде, сонымен қатар өнеркәсіпте микроорганизмдерді қолданудың жаңа әдістері табылуда. Микроорганизм ферменттерінің көмегімен органикалық заттардың молекуласындағы жеке бөліктерді өзгерту мүмкіндігі ашылды – микробиологиялық заттардың трансформациясы жүрді. Биосинтез және ашу процестерде ферменттердің көптеген мөлшері қатысатын болса, микробиологиялық трансформацияда тек белгілі бір фермент қана қатысады, ол тотығуды, декорбоксильденуді, метилденуді немесе басқа қандай да бір реакцияны катализдейді.

Қандай да бір заттың трансформациясын жүргізу үшін алдымен сәйкес микроорганизмнің культурасын трансформирленетін ерітіндінің көлемінен 5-10%-ке тең етіп көбейтеді. Заттың трансформациясы үшін ерітіндіні біріншіден, трансформирленетеін заттың максимальді мәнінн ерітуге болады (әдетте 10—25%) және екіншіден, культураның өсуіне қажетті қоректік тұздардың максимальді мөлешерін қолдану қажет, бірақ ол заттардың химиялық бөлінуін қиындатпау керек. Егер трансформирленетін зат суда ерімейтін болса, оны алдын-ала органикалық бейтарап еріткіште ерітіп алады, одан кейін интенсивті араластыру арқылы оны негізгі ортамен араластырады. Процесстің ұзақтығы әдетте 1-2 тәулік. Микробиологиялық трансформациядан кейін заттардың ерітіндіден химиялық бөлінуін жүреді.

Органикалық заттардың микробиологиялық трансформациясын келесі топтарға бөлуге болады.

1) тотығу реакциялары: активтендірілімеген көміртегінің гидроксильденуі, олефиндердің тотығуы, алкилді топтардың тотығуы, ароматты сақинаның микробиологиялық гидроксильденуі, ароматты қосылыстардың сақинаны бұза отырып тотығуы, май қышқылдарының fj-тотығуы, дегидрирлену, карбонильді топтардың карбонильдерге және карбоксиьлдерге, альдегидтердің карбоксильдерге, метилдердің карбоксильдерге және екіншілік карбонильді топтардың кетотоптарға тотығуы, циклді спирттердің дегидрогенизациясы, аминотпотардың нитротоптарға тоығуы, аминотоптардың гидроксильді топтарға тотығып алмасуы, тиоэфирлердің сульфоксидтер мен сульфондарға дейін тотығуы, N-оксидті топтарды енгізу, циклопарафиндердің циклокетондарға дейін тотығуы, тотығудың аралас типтері;

2) тотықсыздану реакциялары: альдегидтердің біріншілік спирттерге дейін тотықсыздануы, кетон және дикетондардың тотықсыздануы, қос байланыстардың гидрирленуі, нитротоптардың тотықсыздануы, біріншілік және екіншілік спирттердің тотықсыздануы, альдегидтердің меркатпоқосылыстарға трансформациясы, күкірт құрамды қосылыстардың тотығуы және т.б;

3) декарбоксильдену: соңғы металды топты түзу арқылы органикалық қышқылдардың декорбоксильденуі, карбон қышқылдарын түзу арқылы кетоқышқылдарыдң тотығып декарбоксильденуі, кетоқышқылдардың спирттерге тотықсызданып декарбоксильденуі, аминдерді және аминқышқылдарын түзу арқылы аминқышлықладрының декарбоксильденуі, моноаминқышқылдарының спирттерге және оксиқышқылдарға айналуы, декарбоксильденудің аралас типтері.

4) дезаминдену реакциялары: аминқышқылдарының карбон қышқылдарына, аминқышқылдардың кето және окси қышқылдарына, амидтердің спирттерге, аминдердің альдегидтер мен кетондарға, аминдердің сәйкес карбон қышқыолдарына дейін тотығып дезаминденуі, дезаминденудің аралас типтері;

5) гликозидтердің түзілуі, мысалы глюкозадан мальтозаның дрожжылар арқылы синтезделуі;

6) гидролиз: эфирлердің жуылуы, гликозидті байланыстың гидролизі, амидтердің гидролизі, ақуыздардың гидролизі және т.б.;

7) метильдену реакциялары;

8) этерификация, соның ішінде фосфорилирлену және ацетилирлену;

9) дегидратация;

10) конденсация реакциялары;

11) аминирлену және амидтену;

12) диметоксильдену реакциялары;

13) нуклеотизация;

14) галогендену;

15) деметильдену;

16) ассиметризация;

17) рацемизация;

18) изомеризация.
Белгілі бір қосылыстардың берілген реакция типтерімен микробиологиялық трансформациясы үшін микроорганизм культураларын таңдау эмпирикалық жолмен жүзеге асады. Алайда қажетті трансформацияның жүзеге асуы үшін микроорганизмдердің белгілі бір топтарын да ұсынуға болады, мысалы, полиолдардың окситоптарының тотығуы үшін Acetobacter және Acetomonas культураларын қолдануға болады, аминотоптардың нитротоптарға тотығуы үшін Streptomyces, дезаминдену үшін-дрожжылар, стероидтардың гидроксильденуі үшін – саңырауқұлақтар және т.б қолдануға болады. Микробиологиялық трансформацияға арналған культуралардың арнайы альбомы болады.

Органикалық қосылыстардың трансформациясы үшін қолданылатын технологиялық әдістерді келесі топтарға бөлуге болады:

1) өсіп жатқан культураларды қолдану арқылы периодты жағдайлардағы

трансформациялау;

2) көбеймейтін жасушаларды қолдану;

3) споралар арқылы трансформация;

4) дезинтегрирленген жасушаларды қолдану;

5) микроорганизмдердің иммобильденген жасушаларын қолдану арқылы трансформациялау;

6) микроорганизмдерден бөлініп алынған иммобильденген ферментті препараттарды трансформацияда қолдану;

7) үздіксіз әдістер.


2. Өнеркәсіпте D-глюкозадан алады, ол үшін комбинирленген химико-микробиологиялық әдісті қолданады

Аскорбин қышқылын алудың технологиялық процесі бес кезеңнен тұрады:

1) D-сорбиттен D-глюкозаны соңғы сутегіні каталитикалық тотықсыздануы арқылы 8—12 МПа және 130—135°С температурада алады;

2) L-сорбозаны D-сорбиттен сірке қышқылды бактерияларды қолдану арқылы микробиологиялық трансформациялау жолымен алады;

3) диацетон L-сорбозаны сорбозадан оны күкірт қышқылының (катализатор) қатысуымен ацетонмен өңдеу арқылы алады. Одан кейін ацетонды айдайды, ал диацетонсорбозаны сілтімен бөліп алады;

4) диацетонсорбозаның калий перманганатымен немесе натрий гипохлоридімен сілтілі ортада диацетон-2-кето-1-гулон қышқылы гидратына дейін тотығуы, соңғысының тұз қышқылы көмегімен бөлінуі,

5) диацетон-2-кето-1-гулон қышқылы гидратының хлороформ немесе дихлорэтанның қатысуымен аскорбин қышқылына енолизациялануы және лактонизациялануы. Катализатор ретінде хлорлы сутегін қолданады. Одан кейін аскорбин қышқылын қайта кристалдануға ұшыратады.



1   2   3   4   5


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет