ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5 6
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Культура клеток, органов и тканей растений
1.1. Историческая справка
1.2. Тотипотентность растительной клетки
1.3. Культура каллусных тканей
1.4. Культура протопластов
2. Техника введения в культуру и методы культивирования изолирован-
ных клеток и тканей растений
2.1. Стерилизация
2.2. Питательные среды
2.3. Влияние физических факторов
2.4. Методы культивирования изолированных клеток и тканей для получе-
ния БАВ
2.4.1. Твердофазный способ культивирования
2.4.2 Глубинное суспензионное культивирование
2.4.3. Непрерывное культивирование
3. Растения и их культура изолированных клеток и тканей как промыш-
ленный источник БАВ
3.1. Растения
3.2. Культура изолированных клеток и тканей
4. Промышленное производство БАВ из культуры клеток
4.1. Подготовка среды для культивирования продуцента и посевного мате-
риала (первая стадия)
4.2. Биосинтез БАВ (вторая стадия, главная ферментация)
4.2.1. Суспензионное культивирование для биосинтеза БАВ
4.2.2. Твердофазная ферментация для биосинтеза БАВ
4.3. Выделение и очистка БАВ и получение готовой продукции (третья ста-
дия)
4.3.1. Предварительная обработка
4.3.2. Выделение и очистка БАВ
4.3.3. Получение готовой продукции
Словарь основных терминов клеточной и тканевой биотехнологии
Цитируемая литература
ВВЕДЕНИЕ
Мир растений определяет благополучие человечества. Из-
вестно, что 1,9 млрд. тонн (∼ 99 %) употребляемого сухого вещест-
ва человечество получает из растений. Растения широко исполь-
зуют в различных областях производства: сельское хозяйство, по-
лучение продуктов питания, строительство, производство тканей,
бумаги и энергии. Особый интерес представляет получение раз-
личных химических соединений, биологически активных веществ
(БАВ), из которых производят лекарственные препараты (фито-
препараты), химикаты для сельского хозяйства и пр.
Существенное увеличение урожая сельскохозяйственных
культур в ХХ веке достигнуто за счет химизации, механизации и
мелиорации сельского хозяйства, что привело к загрязнению ок-
ружающей среды, истощению энергетических ресурсов, возраста-
нию затрат на единицу продукции. Кроме того, дополнительный
прогресс в улучшении сельскохозяйственных культур в большин-
стве случаев достиг своего предела. Поэтому крайне необходимы
поиск и внедрение новых подходов.
Среди новых подходов к этой проблеме наиболее перспек-
тивным является применение клеточной инженерии (синоним:
клеточная и тканевая биотехнология).
Клеточная инженерия (клеточная и тканевая биотехнология)
основана на использовании принципиально нового метода – мето-
да изолированной культуры клеток эукариотических организмов
(растений, животных). Выращивание изолированных клеток и тка-
ней на искусственных питательных средах (in vitro) в стерильных
условиях получило название метода культуры изолированных тка-
ней.
Роль культуры изолированных клеток и тканей в биотехноло-
гии следует рассматривать в трех направлениях (Шевелуха и др.,
2003). Первое связано со способностью изолированных раститель-
ных клеток продуцировать ценные для медицины, парфюмерии,
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Введение 1. Культура клеток, органов и тканей растений Мир растений определяет благополучие человечества. Из- 1.1. Историческая справка вестно, что 1,9 млрд. тонн (∼ 99 %) употребляемого сухого вещест- 1.2. Тотипотентность растительной клетки ва человечество получает из растений. Растения широко исполь- 1.3. Культура каллусных тканей зуют в различных областях производства: сельское хозяйство, по- 1.4. Культура протопластов лучение продуктов питания, строительство, производство тканей, 2. Техника введения в культуру и методы культивирования изолирован- бумаги и энергии. Особый интерес представляет получение раз- ных клеток и тканей растений личных химических соединений, биологически активных веществ 2.1. Стерилизация (БАВ), из которых производят лекарственные препараты (фито- 2.2. Питательные среды препараты), химикаты для сельского хозяйства и пр. 2.3. Влияние физических факторов 2.4. Методы культивирования изолированных клеток и тканей для получе- Существенное увеличение урожая сельскохозяйственных ния БАВ культур в ХХ веке достигнуто за счет химизации, механизации и 2.4.1. Твердофазный способ культивирования мелиорации сельского хозяйства, что привело к загрязнению ок- 2.4.2 Глубинное суспензионное культивирование ружающей среды, истощению энергетических ресурсов, возраста- 2.4.3. Непрерывное культивирование нию затрат на единицу продукции. Кроме того, дополнительный 3. Растения и их культура изолированных клеток и тканей как промыш- прогресс в улучшении сельскохозяйственных культур в большин- ленный источник БАВ стве случаев достиг своего предела. Поэтому крайне необходимы 3.1. Растения поиск и внедрение новых подходов. 3.2. Культура изолированных клеток и тканей Среди новых подходов к этой проблеме наиболее перспек- 4. Промышленное производство БАВ из культуры клеток тивным является применение клеточной инженерии (синоним: 4.1. Подготовка среды для культивирования продуцента и посевного мате- клеточная и тканевая биотехнология). риала (первая стадия) Клеточная инженерия (клеточная и тканевая биотехнология) 4.2. Биосинтез БАВ (вторая стадия, главная ферментация) основана на использовании принципиально нового метода – мето- 4.2.1. Суспензионное культивирование для биосинтеза БАВ 4.2.2. Твердофазная ферментация для биосинтеза БАВ да изолированной культуры клеток эукариотических организмов 4.3. Выделение и очистка БАВ и получение готовой продукции (третья ста- (растений, животных). Выращивание изолированных клеток и тка- дия) ней на искусственных питательных средах (in vitro) в стерильных 4.3.1. Предварительная обработка условиях получило название метода культуры изолированных тка- 4.3.2. Выделение и очистка БАВ ней. 4.3.3. Получение готовой продукции Роль культуры изолированных клеток и тканей в биотехноло- Словарь основных терминов клеточной и тканевой биотехнологии гии следует рассматривать в трех направлениях (Шевелуха и др., 2003). Первое связано со способностью изолированных раститель- Цитируемая литература ных клеток продуцировать ценные для медицины, парфюмерии, 5 6