Іммобілізація клітин мікроорганізмів
За допомогою живих клітин іммобілізованих у карагінані проводять процеси одержання сорбози, ізолейцину і етанолу (табл.3). Мікроорганізми ростуть у такому гелі з тією ж швидкістю, що і вільні клітини, а іноді з більшою. Ріст зосереджений у приповерхневому шарі гелю, тому дифузійні ефекти незначні, кисень і компоненти живильного середовища добре використовуються.
Включення в альгінатні гелі належить до м'яких методів іммобілізації - клітини залишаються живими і можуть здійснювати поліферментні процеси. Перевагою Са-альгінатного
гелю є його хороші дифузні якості. В цей гель можуть бути включені лише мікроорганізми і ферменти з дуже великою молекулярною масою. Кисень, глюкоза, альбумін дифундують у гель з тією ж швидкістю, що і у водному середовищі.
У багатьох випадках, (при синтезі агроклавіну, пеніциліну, гідроксилюванні прогестерону) включення клітин в альгінат дає кращі результати порівняно не тільки з поліакрилмідним гелем, але й із карагінаном та іншими гелями (табл. 4).
Саме Са-альгінатний гель поряд із фоточутливими полімерами використовують у промисловому масштабі для синтезу етанолу. Тривала життєздатність дріжджів у альгінаті забезпечується доброю аерацією в реакторі баштового типу. Альгінатні гранули, що містять дріжджі та виготовлені в асептичних умовах з
низьким pН (4.0),
забезпечують відсутність сторонніх мікроорганізмів протягом чотирьох місяців.
Клітини мікроорганізмів іммобілізовані в альгінаті, використовують для виробництва моноклональних антитіл (фірма LKB, Швеція). Клітини в гелі залишаються життєздатними 180 діб і синтезують за
цей час до 20 кг моноклональних антитіл.
Включення живих вегетативних клітин і спор з подальшим їх розмноженням у гелі, як правило, забезпечує ферментові активність на рівні вільних клітин. Це показано для Rhizopus nigricans (11 α- гідроксилювання) і Curvularia lunata (11β- гідроксилювання). В останньому випадку використання періодичних інкубацій дало змогу зберегти незмінною активність протягом двох місяців (50 трансформацій кортексолону в періодичних умовах). Бактерії роду Arthtobacter включені у такі полімери, почали використовувати для промисловою одержання акриламіду із акрилонітрилу. Акриламід далі може бути використаний для приготування гелів і відбілювання наперу у промисловому масштабі.
Таблиця 4. Використання клітин мікроорганізмів, включених в альгінатні гелі (за Н.Єгоровим та ін.,1898)
Процес |
Мікроорганізм |
Розкладання фенолу |
Candida tropicalis |
Одержання етанолу* |
Saccharomyces cerevisiae |
Одержання суміші спиртів (ізопропанол, бутанол, метанол) |
Clostridium beijerinckii |
Одержання ацетону й етанолу |
Clostridium acetobutylikum |
Трансформація гідрокортизону в преднізолон |
Arthtobacter globiformis |
Трансформація стеринів до -стероїдів |
Mycobacterium phlei |
Трансформація стеринів -стероїдів |
Nocardia erythropolis |
Перетворення кортексолону в гідрокортизон |
Curvularia lunata |
Одержання L-кетокислот |
Trigonopsis variabilis |
Біосинтез інулази |
Kluyveromyces marxianus |
Біосинтез пеніциліну |
Penicillium chrysogenum |
Біосинтез тілозину і нікоміцину |
Streptomyces tendae |
Біосинтез агроклавіну |
Claviceps purpurea |
Трансформація гліцерину в діоксиацетон |
Gluconobacter suboxudans(+ Chlorella) |
Денітрифікація |
Pseudomonas denitrificans |
Вилучення металів зі стічних вод* |
Alcaligenes eutrophus |
Азотфіксація |
Anabaena sp. |
У виноробстві* (яблучна кислота → молочна кислота) |
Leuconostos oenus |
Подібні статті
Кишковопорожнинні
Кишковопорожнинні здавна відомі людині. Ще давньогрецький
учений Аристотель писав про деяких представників цього типу. Він, як згодом і
багато інших вчених, вважав їх чимось середнім між тваринами та рослинами (такі
самі проблеми були з си ...
Родина Rosaceae у флорі Бистрицької улоговини (Прикарпаття) та перспективи їх використання
Актуальність роботи.
На сьогоднішній день надзвичайно важливим завданням постає збереження та вивчення біологічної різноманітності на нашій планеті. Проблема збереження біологічної різноманітності як одного із стратегічних завдань людства висвітлен ...