БІОТЕХНОЛОГІЯ - Іншина Н.М. - 2009

РОЗДІЛ 5. ПРОМИСЛОВА БІОТЕХНОЛОГІЯ

Іммобілізовані клітини мікроорганізмів

На основі іммобілізованих клітин мікроорганізмів розроблено методи одержання органічних кислот, амінокислот, антибіотиків, стероїдів, спиртів. Іммобілізовані клітини використовують для очистки стічних вод, переробки сільськогосподарських і промислових відходів.

Понад 150 років тому для швидкого способу одержання оцту застосовували мікроорганізми, адсорбовані на тирсі деревини. Перше промислове застосування іммобілізованих клітин було здійснено у 1974 р. в Японії для одержання аспарагінової кислоти. Японські вчені проводять найбільшу кількість у світі досліджень за участі іммобілізованих клітин мікроорганізмів.

У Московському державному університеті ім. М.В. Ломоносова був розроблений метод одержання аспарагінової кислоти з використанням клітин Е.соlі, адсорбованих на поліакриламІдному гелі. Період напівжиття біологічного каталізатора становить 110 днів.

Іммобілізовані клітини мікроорганізмів порівняно з іммобілізованими ферментами мають низку переваг:

1) відсутність витрат на виділення й очистку ферментів і зниження витрат на виділення продуктів реакції;

2) висока активність і стабільність;

3) можливість створення неперервних автоматичних процесів;

4) здатність до тривалого функціонування поліферментних систем без екзогенних кофакторів (живі клітини регенерують АТФ і коферменти HАДФ⁺, НАД⁺).

Іммобілізовані клітини мікроорганізмів використовуються у багатьох процесах:

- біосинтез і трансформація органічних сполук (амінокислот, органічних кислот, стероїдів, вуглеводнів, нуклеотидів, антибіотиків);

- пивоваріння і виноробство;

- очищення стічних і природних вод;

- вилучення металів зі стічних вод;

- асиміляція сонячної енергії, створення водневих сонячних елементів;

- фіксація атмосферного азоту;

- розробка біосенсорів для аналітичних досліджень.

Перспективним напрямом біотехнології є іммобілізація рослинних і тваринних клітин для синтезу фізіологічно активних сполук, а також іммобілізація клітинних органел як поліферментних систем.