Дезинтеграция клеток в биотехнологии. Учебное пособие. Шапхаев Э.Г - 21 стр.

UptoLike

Рубрика: 

43 44
ми, плазмидоподобными факторами, фагами, внутрикле-
точными паразитами. Биологическая ДМ может быть ре-
зультатом генетических и метаболических нарушений, а
также следствием структурных перестроек, связанных с
циклами развития и процессами дифференциации у микро-
организмов. Для практических задач интерес представляет
возможность биосинтеза микробных популяций с дефек-
тивными клеточными стенками. Получение таких популя-
ций позволило бы решить вопрос производства биологиче-
ски активных веществ из микроорганизмов для пищевых и
кормовых целей.
3.1.4.
Микробиологическое производство
Методы ДМ используются во многих процессах и тех-
нологиях, связанных с крупномасштабным выделением раз-
личных внутриклеточных веществ из микроорганизмов и
особенно ферментов. Современное производство микроб-
ных ферментов связано с выделением экзоферментов, кото-
рые применяются в катализе гидролитических реакций и
процессов деградации. Микроорганизмы вырабатывают
также большое количество разнообразных внутриклеточных
ферментов, называемых эндоферментами. Эти ферменты
обычно жестко связаны с субклеточными частицами и мем-
бранами и образуют крупные агрегаты, полиферментные
комплексы. Выделение таких ферментов невозможно без
предварительного разрушения клеточных оболочек, а затем
разрыва и фрагментациисубклеточных частиц и мембра-
ны, с которыми эти ферменты связаны.
Методы ДМ, пригодные для выделения внутриклеточ-
ных ферментов при аналитических и лабораторных работах,
становятся непригодными для крупномасштабных про-
мышленных процессов, к наиболее пригодным относятся
баллистические дезинтеграторы, (например, ФУГ-1) позво-
ляющие дезинтегрировать дрожжевую или бактириалную
биомассу в непрерывном режиме с производительностью
порядка сотен литров в час при эффективности дезинтегра-
ции, близкой к 100%.
3.2. Обзор конструкций баллистических
дезинтеграторов
Количество описанных в научной и патентной литера-
туре баллистических дезинтеграторов достигает уже 150,
куда входят простейшие, такие как ступки и гомогенизато-
ры, так и сложные высокопроизводительные автоматизиро-
ванные установки для выполнения опытно-
экспериментальных и промышленных работ. Для всех бал-
листических дезинтеграторов содержательным представля-
ется критерий способа передачи энергии от рабочих органов
дезинтегратора к клетке: непосредственно, при механиче-
ском контакте или через рабочую срезу или мелющие тела.
Исходя из этого и учитывая вид взаимодействия рабочих
органов друг с другом, всю совокупность баллистических
дезинтеграторов можно разделить на несколько групп:
I – Дезинтеграторы истирающего и раздавливающего
действий с непосредственной передачей энергии от рабочих
органов к клетке.
II – Дезинтеграторы со свободными мелющими тела-
ми, опосредующими передачу энергии от рабочих органов к
клетке. Эта группа наиболее многочисленна.
III. Дезинтеграторы с агрегированными мелющими
телами, в которых передача энергии клетке от рабочих ор-
ганов может быть и непосредственной, и опосредованной
рабочей средой, в зависимости от того, куда преимущест-
венно вводится энергияв рабочие органы или в рабочую
среду.
IV – Дезинтеграторы ударного действия, характери-
зующиеся отсутствием свободных мелющих тел при высо-
кой плотности потока энергии, отдаваемой рабочими орга-
ми, плазмидоподобными факторами, фагами, внутрикле-                 биомассу в непрерывном режиме с производительностью
точными паразитами. Биологическая ДМ может быть ре-                 порядка сотен литров в час при эффективности дезинтегра-
зультатом генетических и метаболических нарушений, а                ции, близкой к 100%.
также следствием структурных перестроек, связанных с
циклами развития и процессами дифференциации у микро-                     3.2. Обзор конструкций баллистических
организмов. Для практических задач интерес представляет                        дезинтеграторов
возможность биосинтеза микробных популяций с дефек-                       Количество описанных в научной и патентной литера-
тивными клеточными стенками. Получение таких популя-                туре баллистических дезинтеграторов достигает уже 150,
ций позволило бы решить вопрос производства биологиче-              куда входят простейшие, такие как ступки и гомогенизато-
ски активных веществ из микроорганизмов для пищевых и               ры, так и сложные высокопроизводительные автоматизиро-
кормовых целей.                                                     ванные       установки    для     выполнения     опытно-
                                                                    экспериментальных и промышленных работ. Для всех бал-
      3.1.4. Микробиологическое производство                        листических дезинтеграторов содержательным представля-
      Методы ДМ используются во многих процессах и тех-             ется критерий способа передачи энергии от рабочих органов
нологиях, связанных с крупномасштабным выделением раз-              дезинтегратора к клетке: непосредственно, при механиче-
личных внутриклеточных веществ из микроорганизмов и                 ском контакте или через рабочую срезу или мелющие тела.
особенно ферментов. Современное производство микроб-                Исходя из этого и учитывая вид взаимодействия рабочих
ных ферментов связано с выделением экзоферментов, кото-             органов друг с другом, всю совокупность баллистических
рые применяются в катализе гидролитических реакций и                дезинтеграторов можно разделить на несколько групп:
процессов деградации. Микроорганизмы вырабатывают                         I – Дезинтеграторы истирающего и раздавливающего
также большое количество разнообразных внутриклеточных              действий с непосредственной передачей энергии от рабочих
ферментов, называемых эндоферментами. Эти ферменты                  органов к клетке.
обычно жестко связаны с субклеточными частицами и мем-                    II – Дезинтеграторы со свободными мелющими тела-
бранами и образуют крупные агрегаты, полиферментные                 ми, опосредующими передачу энергии от рабочих органов к
комплексы. Выделение таких ферментов невозможно без                 клетке. Эта группа наиболее многочисленна.
предварительного разрушения клеточных оболочек, а затем                   III. Дезинтеграторы с агрегированными мелющими
разрыва и фрагментации –субклеточных частиц и мембра-               телами, в которых передача энергии клетке от рабочих ор-
ны, с которыми эти ферменты связаны.                                ганов может быть и непосредственной, и опосредованной
      Методы ДМ, пригодные для выделения внутриклеточ-              рабочей средой, в зависимости от того, куда преимущест-
ных ферментов при аналитических и лабораторных работах,             венно вводится энергия – в рабочие органы или в рабочую
становятся непригодными для крупномасштабных про-                   среду.
мышленных процессов, к наиболее пригодным относятся                       IV – Дезинтеграторы ударного действия, характери-
баллистические дезинтеграторы, (например, ФУГ-1) позво-             зующиеся отсутствием свободных мелющих тел при высо-
ляющие дезинтегрировать дрожжевую или бактириалную                  кой плотности потока энергии, отдаваемой рабочими орга-

                                                          43   44