Из лекарственного сырья получают протеазы: бромелин, папаин, физин, который используют в заместительной терапии при нарушение пищеварения, в серологической диагностики для выявления резус фактора. Из данного дерева получают папаин, физин из латекса растений, бромилин из ананаса. Ими лизируют ткани при гнойно-воспалительных заболеваниях, часто используют ферменты микробиологического происхождения.

Билет №14

2. Очистка сточных вод и газовых выбросов.

Попытка создания эффективных методов очистки сточных вод и газовых выбросов в атмосферу - непростая задача и по своей сложности не уступает созданию малоотходных технологий. При этом методы очистки сточных вод имеют свою специфику, отличающую их от методов очистки газовых выбросов. Приступая к обзору методов очистки сточных вод, следует прежде всего указать на два самостоятельных, но вместе с тем и взаимосвязанных типа очистки: биохимический и физико-химический. В основе биохимических методов лежит способность микроорганизмов использовать для питания содержащиеся в сточной воде органические компоненты. Биохимическая очистка сточных вод может протекать в аэробных и анаэробных условиях. Очистка в анаэробных условиях происходит под действием анаэробных микроорганизмов, в результате чего количество органических загрязнителей, содержащихся в сточной воде, уменьшается за счет превращения их в газы (метан, двуокись углерода) и растворенные соли, а также за счет роста биомассы анаэробных бактерий. Распад осуществляется в две фазы: превращение органического вещества в органические кислоты и спирты (первая группа микроорганизмов) и последующее их превращение в метан и двуокись углерода (вторая группа микроорганизмов). Процесс в целом зависит от поддержания окружающей среды, благоприятной для обеих групп микроорганизмов, и, следовательно, равновесие должно быть таким, чтобы кислоты удалялись с той же скоростью, с которой они образуются.

Анаэробный метод в основном используется для сбраживания избыточного активного ила, образующегося при аэробной очистке. Аэробный процесс очистки сточных вод происходит в присутствии растворенного в воде кислорода, представляя собой модификацию протекающего в природе естественного процесса самоочищения водоемов. Наибольшее распространение среди методов биоочистки промышленных сточных вод получили процессы с использованием активного ила, проводимые в аэротенках. Активный ил создается за счет взвешенных частиц, не задержанных при отстаивании, и за счет коллоидальных веществ с размножающимися на них микроорганизмами. Активный ил в аэрируемой жидкости значительно ускоряет процессы окисления и создает условия для процессов адсорбции органических веществ. Разрушение органических веществ до углекислого газа и других безвредных продуктов окисления происходит вследствие биоценоза, т.е. комплекса всех бактерий и простейших микроорганизмов, развивающихся в данном сооружении.

Восприятие и потребление микроорганизмами органических составляющих сточных вод происходит в три стадии:

1) массопередача органического вещества и кислорода из жидкости к поверхности клетки; 2) диффузия вещества и кислорода через полупроницаемую мембрану клетки;

3) метаболизм диффундированных продуктов, сопровождающийся приростом биомассы, выделением энергии, диоксида углерода и т.д. Интенсивность и эффективность биологической очистки сточных вод определяются скоростью размножения бактерий.

3. Основной путь селекции продуцентов аминокислот – получение ауксотрофных и регуляторных мутантов. Какие используют микроорганизмы? Какими свойствами они должны обладать на генетическом уровне?

При получение продуцентов аминокислот (треонин, лизин и т.д) используют E.coli (Эшерихи коли), коринебактериум, глутамикум, бревибактериум, бацилуссуптилус. В одном случае синтез аминокислот одновременно: с ростом биомассы одностадийно, в другом случае в начале рост биомассы происходит, а потом синтез аминокислот. Альтернативой химического синтеза служит микробиологический процесс, при котором специально подобраны селекционные или сконструированные штаммы, способные сверхсинтезу аминокислот. Для этой цели выбирают полиаксутрофные мутанты, то есть те клетки микроорганизмов, которые с одной стороны утратили способность самостоятельно синтезировать необходимые для роста и развития клетки различной аминокислоты, а с другой приобрели способность к синтезу целевой аминокислоты. Микроорганизмы осуществляют контроль биосинтеза каждой аминокислоты по принципу обратной связи как на уровне генов, ответственных за синтез соответствующих ферментов ( репрессия), так и на уровне самих ферментов, способных при избытке аминокислоты изменять свою активность ( ретроингибирование), что исключает перепроизводство аминокислоты в природных условиях. Целью биотехнолога является нарушение этих систем регуляций с дальнейшем отбором ауксотрофных мутантов на селективных средах с использованием мутагенов ( УФ, рентгеновские лучи, нитрозосоединения). Такие мутанты имеют в геноме дефектный ген, детерминирующий фермент, без которого не может осуществляться биосинтез определённой аминокислоты. Получение ауксотрофных мутантов – продуцентов аминокислоты возможны только для микроорганизмов с разветвленной цепью биосинтеза.

Билет №15