Іммобілізація клітин мікроорганізмів
Використання великопористих носіїв-адсорбентів (пористого скла, кераміки) дало змогу створити установку для переробки органічних відходів з метою одержання метану (США). Ефективним є використання адсорбованих клітин у процесах очищення стічних промислових вод.
Для іммобілізації окремих видів мікроорганізмів використовують спосіб іммобілізації, заснований на утворенні ковалентних зв'язків молекул білків та інших сполук клітинної оболонки мікроорганізму з носіями, активованими біфункціональними реагентами (табл. 2).
Таблиця 2. Ковалентне зв’язування інтактних клітин мікроорганізмів (за Н.Єгоровим та ін., 1989)
Процес, фермент |
Мікроорганізм |
Носій |
L-Гістидинамоній-ліаза |
Bacillus subtilis |
Карбодіімід + агароза |
β-Галактозидза |
Escherichia coli |
Глутаровий альдегід |
β-Галактозидза |
Zygosaccharomyces lactis |
Сефарон + гексаметилендіамін |
17β-Оксистероїддегідрогеназа |
Saccharomyces paradoxus |
β-Аланін--сефарон |
Спирт → оцтова кислота |
Acetobacter aceti |
Оксид титану |
Окиснення метану |
Метанокиснюючі бактерії |
Сілохром, модифікований ізоціанатом |
Спосіб включення клітин у полімери різноманітної природи є найуживанішим як у лабораторному, так і у промисловому масштабі. Використовують при цьому природні (карагінан, агар, желатин, хітозан, колаген, різноманітні пектини) і синтетичні (поліакриламідний гель, фото чутливі полімери, поліуретани, полівініловий спирт та ін.) полімери. Залежно від їх механічних властивостей і характеру проведеного процесу, полімери використовують у формі гранул, мембран, волокон. Спосіб включення клітин у поліакриламідний гель використовують завдяки таким властивостям, як простота приготування, відносна дешевизна, можливість включення клітин будь-якого розміру і заданої кількості, пружність фіксації клітин, пружність гранул на стирання і розрив (властивість, необхідна для реакторів з перемішуванням). Для промислового виробництва пива, наприклад, аспарагінової кислоти, використовують клітини Е. coli,
включені в поліакриламідний гель. Вихід становить 95% від теоретичного.[1]
Ефективним носієм для іммобілізації клітин мікроорганізмів є κ-карагінан (каппа-карагінан) - виділений з морських водоростей. Він складається зі структурних одиниць сульфату, β-D-галактози і З,6-ангідро-α-D-галактози. Наприклад, аспартазна активність клітин Е. colі, включених у карагінан, стабілізується (період півжиття збільшується від 50 до 600 діб і більше).
Використання карагінану замість поліакриламідного гелю і клітин Brevibacterium flavum замість B. ammoniagenes дало змогу у п’ять разів знизити вартість одержаної яблучної кислоти. Цей метод із 1980 р. використовують у промисловому масштабі (Японія).
Таблиця 3. Використання клітин мікроорганізмів. включених у карагінан (зa H. Єгоровим та ін., 1989)
Продукт |
Мікроорганізм |
Етанол(живі клітини) |
Saccharomyces cerevisiae |
Ізолейцин(живі клітини) |
Serratia marctscens |
Сорбоза(живі клітини) |
Gluconobacter suboxudans |
Аспарагінова кислота |
Escherichia coli |
L-Аланін |
Pseudomonas dacunhae + E.coli |
L-Аланін |
Pseudomonas dacunhae |
Фруктоза |
Streptomyces phaerochromogenes |
Глютамінова кислота |
Corynebacterium glutamicum |
Глутатіон |
Saccharomyces cerevisiae |
α,ω-Додекандикарбонова і α, ω- Тридекандикарбонова кислота |
Candida tropicalis |
Оцтова кислота |
Acetobacter aceti |
Подібні статті
Тропічні та субтропічні плодові рослини
Життя людини
безпосередньо пов`язане з природою, а в результаті і з
життям рослин. Сучасний зелений інтер`єр повинен поєднувати декоративний ефект
з довго тривалістю функціонування, створювати затишок та бути повноцінним
елементом архітек ...
Закономірності пилення Carpinus, Quercus, Fagus у місті Львові
На сьогоднішній час аеробіологічні дослідження є актуальними. Це
пов’язано із збільшенням алергічних захворювань в цілому світі. Пилок рослин
розповсюджується вітром і є причиною виникнення і загострення алергічних
реакцій. У багатьох краї ...