Контрольная работа по "Биотехнологии "

Кроме этого, промышленное получение белков осуществляется посредством микробиологического синтеза. Оказалось, что, размножаясь на соответствующей питательной среде, некоторые микроорганизмы могут создавать обильную белковую массу. На от ходах гидролизного производства спирта из древесины, например, выращивают кормовые дрожжи для животноводства. Использование продуктов микробиологического синтеза в животноводстве позволяет значительно повышать его продуктивность.

Искусственное получение белка было актуальным вопросом уже в прошлом столетии, когда стало ясно, что белки построены из а-аминокислот с помощью амидных (пептидных) связей. Первые синтезы низкомолекулярных пептидов связаны с именем немецкого химика Э. Фишера. В 1903—1907 гг. Э. Фишер синтезировал полипептид, состоящий из 19 остатков аминокислот.

 Белки, являясь одним из важнейших  классов соединений, с химической  точки зрения представляет собой  высокомолекулярные соединения, состоящие  из a– аминокислот. Именно этот факт послужил основой для использования их в качестве компонента для модифицирования поверхности сорбентов. Решение этого вопроса основывается на применении казеина в качестве белкового компонента для иммобилизации на твердом носителе.

Казеин – белок молока, фосфопротеин. В чистом виде представляет собой белый аморфный гигроскопический порошок без запаха и вкуса. Казеин проявляет широкий диапазон функциональных свойств, например, термостабильность, способность связывать воду, коагулировать. Кроме того, его адгезионные и поверхностно-активные свойства в большей степени обусловлены уникальным расположением гидрофобно-гидрофильных структур в молекуле белка, что играет существенную роль в вопросе иммобилизации.

Казеин состоит из смеси различных фракций, разделение которых осуществляют по степени растворимости в различных веществах при разной температуре, а также по электрофоретической подвижности

В нативном казеине содержится 15,4% азота и 0,11% фосфора; много незаменимых аминокислот, таких как лейцин (9,2г), лизин (8,2г), аланин (масса указана в граммах аминокислоты на 100 г белка).

В некоторых работах иммобилизацию молекул белка осуществляли на производных целлюлозы (сульфанилэтилового эфира целлюлозы, аминоэтилцеллюлозы, диальдегидцеллюлозы), поверхность которых была модифицирована глутаровым альдегидом. В качестве белка использовали инсулин, рибозофосфатизомеразу, желатину, фермент протеазу Bacillus subtilis. Полученные иммобилизованные препараты отличались стабильностью и достаточно высоким процентом сохранения активности.

Способ получения иммобилизованного осахаривающего ферментного препарата включает в себя связывание осахаривающего фермента с нерастворимым носителем с помощью глутарового альдегида.

В качестве носителя используются гранулированный казеин, а связывание осуществляли в водной среде в присутствии яичного альбумина при соотношении компонентов : носитель (0,02-0,2):1; фермент: альбумин (0,2-1,5):1; глутаровый альдегид: фермент с альбумином (0,2-0,4):1. Для иммобилизации используют аминоглюкозидазу или – амилазу. Глутаровый альдегид используют в виде 50% водного раствора. Предпочтительный размер частиц казеина составил 100-500 мкм.

Полученный ферментный препарат представляет собой гранулированный казеин, покрытый белковым слоем альбумина, проницаемым для жидкости, и в этом же слое осахаривающий фермент поперечно сшит с альбумином яйца с помощью глутарового альдегида и сохранял ферментативную активность в переделах 53-67,8%

4. Характеристика молочнокислых бактерий как основы для производства кисло-молочных продуктов.

Молочнокислые бактерии (Lactobacterium), группа анаэробных бактерий, сбраживающих углеводы с образованием главным образом молочной кислоты. Все М. б. неспороносны, неподвижны, грамположительны. Имеются шаровидные М. б., клетки которых образуют цепочки, например Streptococcus lactis, и палочковидные, например Lactobacillus. Последние, как и стрептококки, сбраживают глюкозу и лактозу, быстро размножаются в молоке и кисломолочных продуктах; Betabacterium сбраживает глюкозу и мальтозу. М. б. присутствуют в растительных остатках, в почве, окружающей корневую систему растений, — ризосфере, в кишечнике человека и животных. М. б. имеют важное значение для промышленности и сельского хозяйства. Отдельные виды М. б. вызывают порчу вина, пива и т. п.

Кисломолочные продукты обладают диетическими и лечебными свойствами, которые обусловлены содержанием молочной кислоты, подавляющей развитие гнилостных бактерий в человеческом организме, богатым витаминным составом, так как многие витамины синтезируются микрофлорой закваски. Кисломолочные продукты усваиваются легче по сравнению с молоком за счет частичного распада основных компонентов (белков, лактозы) при молочнокислом брожении, а также активного воздействия молочной кислоты на секреторную деятельность пищеварительного тракта.

Классификация кисломолочных продуктов осуществляется в зависимости от вида закваски, используемой для сбраживания молока, а также от характера биохимических процессов, происходящих при брожении. В качестве закваски могут использоваться чистые или смешанные культуры молочнокислых бактерий (мезофильные молочнокислые стрептококки, имеющие оптимум роста при температуре 25-35°С, термофильные молочнокислые стрептококки, имеющие оптимум роста при температуре 40-45°С, болгарская палочка, ацидофильная палочка, ароматообразующие бактерии, бифидобактерии и др.), а также дрожжи, кефирный грибок, который представляет собой симбиотическую закваску. При производстве творога и творожных изделий помимо закваски используют сычужный фермент (ренин), который обладает высокой свертывающей способностью.

5. Применение БАВ в защите растений.

Биологический метод защиты растений имеет огромные перспективы развития и не имеет альтернатив в организации экологического земледелия. Как пример можно рассмотреть препарат "Колорадо" – биологический инсектицид для борьбы с колорадским жуком, он был получен с помощью микробиологического синтеза на основе энтомопатогенных бактерий и состоит из бактериального вещества и  наполнителей

Колорадский жук, повсеместно распространенный в европейской части России, уничтожает до 30% урожая картофеля, томатов, баклажан. Для борьбы с колорадским жуком используются, в основном, химические препараты, однако, они – не безопасны, загрязняют окружающую среду, в некоторых районах их применение запрещено по санитарным нормам, в том числе в регионах, поставляющих детское и диетическое питание, в водозаборных зонах. Препарат "Колорадо" предназначен для защиты растений от колорадского жука в период их развития.

В отличии от химических препаратов "Колорадо" не влияет на развитие растений и не накапливается в растениях, разрушается в почве и не загрязняет окружающую среду, безопасен для человека и животных, рыб, птиц, пчел, полезных насекомых.

Триходермин – биологический препарат, изготавливаемый на основе грибов рода Trichoderma. Грибы этого рода подавляют развитие фитопатогенов путем прямого паразитизма, конкуренции за субстрат, выделения ферментов, антибиотиков (глиотоксин, виридин, триходермин), за счет высокой биологической активности быстро осваивают субстрат, активно разлагают органические соединения, принимают участие в процессах амонификации и нитрификации, усилении мобилизации фосфора и калия, обогащая почву подвижными питательными веществами. Биологически активные вещества, которые выделяются триходермой, стимулируют рост и развитие растений, повышают их стойкость к болезням. При применении препарата урожайность огурцов и томатов повышалась в среднем на 15-30%.

Ризоплан - экологически чистый, безвредный для человека и животных биологический препарат, действующим элементом которого являются живые клетки штамма ризосферных бактерий, которые способны эффективно подавлять развитие возбудителей бактериальных и грибковых заболеваний растений.

В процессе вегетации эти бактериальные клетки активно заселяют поверхность корней и листвы, положительно влияют на жизнедеятельность растений, препятствуют поражению их фитопатогенными бактериями и грибами.

Ризоплан показал высокую эффективность в борьбе с болезнями овощных культур и картофеля. При использовании биопрепарата путем опрыскивания вегетирующих растений урожайность томатов повышалась на 12-20%, огурцов - от 10 до 42%, капусты - на 12-14%.

Как видим использование биологических методов защиты растений имеет очень большое значение. Перспективы этих методов защиты очень велики, поскольку биопрепараты нетоксичны, избирательны в своем действии, экологически чисты и их использование более оправдано экономически.