Гибридті жасушаларды алу кезеңдері

1. 
   Мембрананың ауыспалы электрлі немесе магнитті өріспен деполяризациялануы, жасушалардың қосылуына - катиондардың көмегімен мембрананың теріс зарядының бейтараптандырылуы әсер етеді.
   
2. 
   Қосылып кетудің алдында өсімдік, саңырауқұлақ және бактериялық жасушалар жасуша қабырғасынан босатылады, соның салдарынан протопласттар пайда болады.
   
3. 
   Лизоцим (бактериялық жасушаларға арналған), ұлудың зимолиазасын (саңырауқұлақ жасушаларына), саңырауқұлақтардан шығарылатын целлюлазалар кешенін, гемицеллюлаза және пектиназаны (өсімдік жасшаларына арналған) қолдана отырып жасуша қабырғасын ферментативті гидролизге ұшыратады.
   
4. 
   Протоплатардың ісіну және бұзылуын ортаның осмостығын ұлғайту арқылы алдын алады.
   
5. 
   Алынған гибридті жасушалардың скринингі үшін әртүрлі әдістер қолданылады: 1) фенотиптік белгілерді есепке алу; 2) тек ата-аналарының жасушаларының геномы қосылған гибридтер ғана тіршілігін сақтайтын таңдаулы шарттар жасау.
   

1. Жекеленген пішін түрлерін филогенитикалық шағылыстыру мүмкіндігі.

2. Бір ата-анадан толық гендер жиынын, ал екінші ата-анадан дербес жиынды тасушы ассиметриялық гибридтерді алу. Мұндай гендер организмдер жасушалары қосылған кезде жиі кездеседі.Ассиметриялық гибридтер гендерді толық тасушы симметриялық гибридтерге қарағанда орнықтырақ, жемістірек және өмірсүргіш келеді.

3. Үш немесе одан да көп ата-аналық жасушаларды қосу арқылы гибридтерді алу. Осындай гибридті жасушалардан регенерантты өсімдіктерді (саңырауқұлақтар) өсіру мүмкіндігі бар.

4. Әртүрлі даму программасын тасушы жасушаларды гиридизациялау. Яғни - әртүрлі ұлпалар немесе органдар жасушаларының қосылуы, қалыпты жасушалардың жасушалармен қосылуы - яғни қатерлі өзгеру нәтижесінде даму программасы өзгергентүрлер.Осыдан гибридомды жасушалар немесе гибридомалар пайда болады,олар қалыпты ата-ана жасушасынан әртүрлі пайдалы қосылысты синтезге кабілетін алады, ал қатерліден - тез әрі тоқтамсыз өсуді алады.
Гибридомді технология. Қазіргі уақытта клеткалы инженерияның негізгі бағыты - гибридомды алу болып табылады. Негізгі мақсат - қатерлі ісік жасушасы мен алынған гибридомды жасушы сызығының қосылып бағалы заттар шығаратын жасушаның тіршілігін мәңгілік ету. Гибридомді технология көп жағдайда жануар жасушасына қолданыдады, оның көмегімен гормондар және қанның ақуызды факторларының шектеусіз көбеетін продуценттерін алуды жоспарлайды. Иммундық жүйенің қатерлі ісік клеткалары (миолема) мен сол жүйенің қаліпті жасушалары - лимфоциттер қосылуынан пайда болған өнім - өте үлкен практикалық мағынасы бар гибридомалар болып табылады.

Адам немесе жануар организміне бөгде зат - бактерия, вирус, «бөгде» жасуша немесе күрделі органикалық қосылыс түскенде - лимфоциттер түскен бөгде затты залалсыздандыру үшін күш жұмылдырады. Атқаратын қызметтеріне қарай лимфоциттердің бірнеше популяциясын ажыратады.

Т-лимфоциттер, олардың ішінде ағзаға енген бөгде затқа шабуылдап белсенділігін төмендететін Т-киллерлер ерекшеленді, және В-лимфоциттер, басты мақсаты иммунды ақуыз (иммуноглобулин) өндіру, олар бөгде затты беткі қабатымен байланыстыру арқылы залалсыздандырады, басқаша айтқанда В-лимфоциттер бөгде затқа антидене болып табылатын иммундық ақуыз бөліп шығарады.

Т-лимфоцит-киллер мен ісік жасушасы қосылып тоқтамсыз көбейетін жасушалар клонын береді. Осындай Т-киллер гибридом клондарын науқас оганизміндегі қатерлі ісік жасушаларымен күресу үшін қолдану жоспарланып отыр.

В-лимфоцит пен миолем жасушасы қосылуының нәтижесінде В-гибридомді клондар пайда болады. Олар антидене продуценті ретінде кең қолданыс тапқан, антидене сияқты антигенге көзделген, В-лимфоциттен пайда болған клондармен синтезделетін - яғни моноклинальді антидене.

Моноклинальді антиденелер қасиеттері бойынша біртекті,олар біркелкі уәкілге бірдей туысқандыққа ие болады және жалғыз-ақ қарсы гендік детерминанттармен жалғастырылады.

Адамның иммундық жасушалары негізінде буданды алудың технологиясын игеру түбегейлі қиындықтармен байланысты:адамның гибридомалары баяу өседі, салыстырмалы түрде тұрақсыз. Кемшіліктері:олар кептірілген күйде тұрақсыз және кәдімгі антиденелердің қоспасында сақтаудың таңдамалы шарттарында орнықты келетін антиденелер кездеседі.

Миелом жасушалары мен иммундық лимфоциттер неізінде будандарды алудың жалпы үлгісі келесі кезеңдерден тұрады.

1. Гибридомды жасушалардың келесі селекциясы барысында тіршілігін жоятын мутантты ісік жасушаларын алу.

2. Лимфоциттерді алу - берілген антигенге антидене продуцентін алу. Жануарды (тышқан, сирек егеуқұйрықты, қоян) құрсақ қуысына, көктамырішілік немесе тері астына енгізумен иммунитеттейді. Адамның гиридомаларын алу күрделі және көп сатылы күрделі процедура табылтын ұлпа культурасында адамның лимфоциттерін иммунитеттейді.

3. Лимфоциттердің ісік жасушаларымен қосылуы:қосушы агент болып полиэтиленгликоль, сирек түрде лизолецитин немесе Сендай вирусы, және де қуаттылығы жоғары электр өрісі қолданылады.

4. Гибридомды жасушалар скринингі. Нуклеотидтер синтезінің маңызды жолдарын жауып тастайтын аминоптериннен тұратын селекциялық орта НАТ қолданылады, және биосинтездің қосымша жолдарының алғызаттары болып табылатын гипоксантин мен тимидин де қолданылады. Бұл ортада ата-аналық миелом жасушалары биосинтездің қосыша жолдар ферменттері бойымен генетикалық ақаулы сияқты тіршілігін жояды. Миелом жасушаларымен қосылмаған ата-аналық лимфоциттер де тіршілігін жояды, себебі олар организм сыртында өмір сүре алмайды. Гибридомды жасушалар шексіз өсуге және қосымша жолдар бойынша нуклеотидтер синтезіне бейім, сондықтан олар культурада жинақталады.

5. Гибридомды жасушалардың берілген антигенге моноклональді антидене шығару қабілетін тексеру. Ол үшін иммуносорбенттер әдісі қолданылады. Гибридомды жасушалары бар сұйықтық үлгісін сақтаушыда нық бекітілген антигені бар реакцияға енгізеді. Антиген - антидене кешенін айырып тану үшін - пайдаланылатын антиденеге жануардың осы иммуноглобулиндерін иммундау арқылы екінші антиднелерді алады (мысалы, тышқаның иммуноглобулиндерін ешкінің организміне енгізеді). Бұл екінші антиденелер ковалентті түрде қандай да бір ферментпен байланысады (мысалы, сілтілік фосфатазмен немесе пероксидазамен). Егер гибридомадан өндірілген антидене шынында берілген антигенді байланыстырса, онда оған екінші ферментпен қосылған антеденені қоссақ ол мынандай кешен пайда болуына жағдай жасайды - антиген-моноклональді антидене - антидене моноклональді антиденеге - фермент.

6. Моноклональді антидене өндіруіне байланысты тексеруден өткен және иммундық жүйесінің тұрақтылығына байланысты күнделікті бақылаудын өткен гибридомды жасушаларды клондау.

7. Гибридомаларды жаппай өсіру,шығару және шығарылатын антиденеледі қойылту және тазарту.

Өсімдіктер түрлері мен микроорганизмдер штаммаларының жаңа түрлерін шығару және бар сұрыптарын мейлінше жақсарту.

Жасушалық инженерияның маңызды және песпективалы бағыты -өсімдік түрлері мен микроорганизмдер штаммаларының жаңа түрлерін шығару және бар түрлерін жақсарту. Бірақта протопластардың қосылуы негізінде өсімдіктердің жаңа үрін шығару үшін екі негізгі кедергіден өту керек: а) протопластардың жасушалық қабырғамен қапталған жасушаға айналуы; б)жасушадан тұтас өсімдік алу. Бұл екі негізгі қосымша кедергіден басқа қосымша қиыншылықтар бар. Тұтас дарақтың регенерацияға мүмкіншілігі көрсетіліп, екі ата-аналық протопластта өсімдіктер түріне жатса да қосылған жасушалар осындай регенерацияға қабілетін жиі жоғалтып алады.

Биореактор, культивирленген микроорганизмдер немесе өсімдіктер мен жануарлар клеткаларының үлкен популяциясымен қамтылған. Бұл популяцияда 10¹⁰ және одан аса жасушалар бар, олар өз кезегінде жер бетіндегілерден миллион есе асады. Бұл жағдайларда екіталай генетикалық мәселеге негізделген процестер үлкен рөл атқарады. Сонымен төменгі жиілікті спонтанды мутациялар (1 мутация 10⁶-10⁸жасушаға) биореакторда мутантты түрлердің тез жиналып қалуына әкеледі. Әсіресе мынадай жағдайда егер де осындай түрлер тез өсу жылдамдығымен сипатталса. Жасушалық популяцияда бейімделген жасушалар азырақ бейімделгендерді шығарып тастауы автоселекция деп аталады, яғни бұл көбінесе селекционердің қатысуынсыз және оның жоспарынан тыс болатын процесс. Бактерияларда 3 форманың (K,S,M) жиі өзара өтуімен сипатталатын фазалық диссоциация көрсеткіштік үлгі болып қызмет етеді. Бұл формалар жасушалық қабырға мен капсуланың құрылысымен өзгешеленеді. Сонымен қатар көптеген физиолого-биохимиялық қасиеттерімен, оның ішінде биологиялық активті заттар синтезіне қабілеттілік те бар.

Жануарлар және өсімдіктер жасушаларын ағзадан тыс культивирлегенде ұқсас мәселелер пайда болады. Жасуша белгілерінің культивирлеу процесі кезінде өзгеруі оның көпклеткалы организмнен қоректік ортасы бар ыдысқа ауыстырған кезде пайда болған қауырт өзгеріспен байланысты.

Үлкен жасушалық популяцияда өтетін мутанттау мен селекцияның спонтанды процестерінің жақсы жақтары болуы мүмкін:

1. 
   Мақсаты биомасса алу болып табылатын өндірістік процестерде автоселекция продуктивті және көп бейімделгіш формалар басымдығына әкеледі.
   
2. 
   Егер зерттеуші келесі селекционды жұмысқа бастапқы формадан өзгешеленетін формалар алуға тырысса, бұл процестерде биотехнологиялық маңызды қасиеттер жоғалса, онда бұл жаман жағы болады. Әдетте генетикалық және жасушалық инженерия негізінде алынатын штаммдар тұрақсыз болып келеді.
   

Микроорганиздер культураларының халықтық әдістері олардың жиі ауыстырылатын бай қоректік ортада өсірілуіне әкелді. Осы кезде пайда болатын мутанттар мен автоселекцияға жағымды жағдайлар көбінесе штамм-продуценттердің жоғалуына әкеп соқтырады. Басқа әдістер пайда болмағанша бұл әдіс қана қол жетімді. Популяцияда қажет емес мутанттардың жиналуының алдын-алуға болады, егер де әр қайта отырғызудан соң жасушалар клондарының функционалды активтілігін тексеретін скрининг өткізсе.

Гибридпен клондау кезінде жасушаның маңызды қасиеттерін сақтау үшін қандай жолдар қарастырылған?

Жасушаларды ұзақ уақыт бойы маңызды қасиеттерін жоғалтпай сақтауға болады, егер де онда болып жатқан барлық өмірлік процестерді тоқтатса,оның ішінде генетикалық қайта құрылуды да. Бұл кезде культура – анабиоз сияқты жағдайға түседі және сақтау әдістері анабиозға жақындау сатысы бойынша жіктеледі:

1. 
   Жасушаның лиофильді кептірілуі (вакуумда мұздатылғаннан кейін 60ºС және одан төмен температурада обезвоживание). Бұл әдіс –жақсы, мысалы, белсенділігін бірнеше жылға сақтайтын антибиотиктер үшін. Дегенмен бионысаналардың барлығы лиофилизациядан өте алмайды. Лиофилизация жағдайында өміршеңдігі төмен жасушалар өледі де, популяция өмір сүруге қабілеті мол жасушамен толықтанады.
   

2. 
   Стерильді топырақ ауасында, құмда, белсендендірілген көмірде, кейбір өсімдіктердің ұрықтарында, агар-агар дисктерінде, қағазда, жүнді жіпшелерде және өзге тасымалдаушыларда кептіру. Бұл әдіс салыстырмалы түрде қарапайым. Бірақ ол популяцияда болып жататын гентикалық өзгерістерді жеткіліксіз деңгейде тоқтатады. Соңғы жылдары сұйық жағдайдағы вакуум астында кептіру қолданылады. Микроорганизмнің кей түрлері, әсіресе, лиофилизацияны өте алмайтындар осындай өңдеуден кейін өмірге қабілетті жағдайда сақталады. Ал бионысананың көпшілігі кептіруді көтере алмай, өледі.
   
3. 
   Споралар сақталуы (спора түзетін бактерияларға жарамды).
   
4. 
   Криоконсервация –жасушалардың терең мұздатылуы және сонан соң сұйық азотта (-19º) немесе оның буында (-150º) кептірілуі. Басқа сақтау әдістерінде сақтала алмайтын - цианобактериялар, пурпурлы және жасыл бактериялар, мицелиальді саңырауқұлақтар, актиномицеттер, қарапайымдылар, балдырдар, өсімдік және жануар жасушаларының культуралары, гибридомдар, гендік-инженерлік мутанттарды осы жолмен ұзақ уақыт бойы сақтауға болады. Терең мұздатылған жағдайдағы организмдер жинақтамасы – крио-банкалар жасалынды. Криоконсервация толықтай жасуша популяциясының гендік фондының бұзылуына кедергі болады.
   
5. 
   Комбинирленген сақтау әдістері. Кейбір жағдайларда маңызды қасиеттердің жақсы сақталуы бірнеше сақтау әдістерінің комбинациясы арқылы жүзеге асады. Яғни, жасушалардың біртіндеп кептірілуі, келесі лиофилизацияда немесе төменгі температурада сақталуында, олардың өміршеңдігі мен биохимиялық белсенділігін сақтауға септігін тигізеді.
   

Биотехнология ғылым ретінде техникада және өнеркәсіп өндірісінде биологиялық үрдістерді пайдалану үшін қолданылады. Бұл үдерістер- мамандардың тізбекті әрекеттерінің құрамы ретінде биообъектілерді эксплуатациялаумен тиісті нәтижелердің жетістіктеріне бағытталған. Биотехнологиялық үдерістерді шартты түрде биологиялық, биохимиялық және биоаналикалық деп бөлуге болады. Біріншіге аккариот, прокариот және эукариотты пайдалануға негізделетіндерді жатқызады, екіншісі-ферменттерді пайдалануға, үшінші (биоаналикалық) – химиялық синтезде немесе заттардың жартылай синтезінде, қызметі ұқсас немесе тірі ағзалардың эквивалентті бірінші немесе екінші метаболиттері (пенциллин және цефалоспорин, тетрациклин, нуклеинді негіздерді және т.б. өнімдерін алу).

Барлық арнайы биотехнологиялық үрдістер микробиологиялық, фито- және зообиотехнологиялық. Басқа сөзбен айтқанда, біз микробты биотехнологияны, фитобиотехнологияны және зообиотехнологияны қарастырамыз.

Біржасушалы түрлері прокариот және эукариот биотехнологиялық үрдістерде монокультур немесе ассоциация түрінде пайдалануы мүмкін. Салыстыру үшін қандайда бір антибиотиктің (пенициллин, рифамицин және басқалары) өндірісін айтуға болады тиісті продуценттің таза дақылдау көмегімен, сонымен бірге айран өндірісінде айранды «зерен» көмегімен, құрамында лактобактерия және ашытқылар кіретін. Сәйкесінше, соңғы жағдайда табиғи микооргазимдердің ассоциациясын қолданады, және айран аралас ашу өнімі болып табылады – сүтқышқылды және спиртті. Пирожүзім қышқыл негізгі өнім ретінде, лактоза гидролизінен кейін моносахаридтен (моноз) туындайтын, лактобактериямен сүтқышқылына дейін тасымалданады, ал ашықтылар «жеткізеді» приуваттан этанолға дейін.

Осындай байланыстар болуы микробтар арасында ғана емес- микробиоценоздар, сонымен бірге басқа ағзаларда – микробтар мен өсімдіктер, микробтар мен жануарлар, өсімдіктер арасында, және т.б; бұл жағдайда биоценозды айтады. Егер ағзалар тірі қалса, бірақ берілген нақты шарттарда көбеймейді, онда олардың анабиоза жағдайында тұрғаны анықталады. Егер де ағзалар тіршілік ортасында өсіп, дамыса және көбейсе, онда олардың метаболизм жағдайында тұрғанын біледі. Байланыста немесе одан тыс жағдайда ағзаларың өлуі абиоз түсінігімен сипатталады.

Биотехнологияда метабиоз, абиоз және анабиоз түсініктерін жиі кездестіруге болады. Анабиоз, метабиоз, абиоз және жыртқыштық ағзаларың тіршілік деңгейін түсіну қатарына жатады. Метабиоз кезінде әрқашан серіктес ағзалардың болуы жорамалданады, өзарабайланысқа түсетін немесе түскен . Өзарабайланыс шындығында олар екеу – симбиоз және антибиоз.

Ашық табиғи симбиотикалық өзара байланыс түрі мутуализм қыналар болып табылады, серіктестікке цианобактериялар (немесе жасыл балдырлар) мен саңырауқұлақтар түседі; адам ішегінің кәдімгі микрофлорасының жеке өкілі; Сирек жағдайда – нейтрализмде серіктестер – өзара байланыстар –өзерін осы сияқты ұстайы, егер олары жеке дақылдаса – өсу жылдамдығы екі жағдайдада бірдей. Мысалы, сүтқышқылды бактериялар мен сүтқышқылды стрептококкалар қышқыл сүтті өнімдерді (йогурт) ашытуда оқшауланған жағдайдағы культурамен салыстырғанда өсу жылдамдығы ауытқуды көрсетпейді. Паразитизмдік жағдайда ассоциаттардың (өзара байланыстылар) біреуі үнемі басқасына зиян келтіреді. Микробтардың ішінде прокаритттық түрлердің фагтармен жұқтырылуы жақсы белгілі; өсімдіктер, жылуқанды жануарлар мен адамдар – вируспен, патогенді бактериялармен және саңырауқұлақтармен.

Антибиоз көптеген микро- және макроорганизмдер түрлеріне тән. Ассоциацияда (өзара байланыс) серіктестік басылымдығына маңызды рольді негізгі антибиоз бен тағам қайнарына бәсекелестік алу мүмкін. Негізгі антибиоз көбінесе біріншілік (ферменттер) есебінде немесе екіншілік метаболиттермен қамтамасыз етіледі, мысалы, токсиндер, антибиотиктер. Ол біржақты және екіжақты болу мүмкін. Бәсекелесті антибиоз жағдайында түрлер арасында антагонизм байқалады қоректік заттарға қажеттіліктен; мұнда артықшылықты қабілеттілеу түрі алады; қабілетсіздер қысылады немесе өледі. Аутоантибиозда ингибирлену немесе ағзаның өлімін өзінің метаболиттерінің әрекеттерінен деп түсіну қажет. Мысалы, сүтқышқылды коккалар мен бактериялар, қоректік ортада сүт қышқылын жинақтап, өсы метаболиттің әрекетінің нәтижесінде жойылады. Басқа мысал ашықтылармен – сахаромицетпен, этил спиртінің өндірісінде қолданылады. Ашу үрдісі кезінде тек олардың жеке бастамасы этанолды 15%ға дейін жинақтай алады. Жоғарғы концентрация Сахаромукес церефизияға терең әсер етеді.

Үрдісті жүргізу шартымен стерильденбеген (ашытқы өндірісінде) және стерильді өндіріс (антибиотиктер, витаминдер, моноклонды антидене және т.б.) деп бөледі; аэробты, немесе ауа беру) және анаэробты (ауасыз беру) – сәйкесінше лимон қышқылы мен полисахарид декстрана өндірісі.

Үрдістерді жүзеге асыруда оларды үш режимнің бірінде жүргізуге тырысады: пероиодты, үзілмейтінде, үзіліссіз. Бірінші жағдайда биотехнологиялық үрдіс басынан аяғына дейін регламент бойынша жүргізіледі, және барлық операциялар аяқталғаннан кейін оны қайталайды. Екінші жағдайда Құйып алу – құю үрдісі орындалады, мысалы, қандайда бір антибиотиктің «үдемелі» биосинтезінен 25-75% дақылдық сұйықтықты бөліп алады және бірдей сондай мөлшерде жаңа қоректік ортаны қосады. Үзіліссіз үрдістер дақылдық сұйықтықты үзіліссіз жинақтауға негізделген және бірдей мөлшерде жаңа қоректік орта үзіліссіз түседі. Үзіліссіз режим ашытқы өндірісінде древесинаны гидролиздеуде, сыра, бутанол және ацетон және т.б. өндірісінде қолданылады.

Биотехнология өндірісінде құрамалардың фазалы қалыпта қолданылуы қатты фазалы үрдісте ажыратылады, мысалы, дөрекі жемдердің флуидизация немесе протеинизация дақылды өсімдіктердің қамыстары негізінде кейбір саңырауқұлақтардың қатысуымен, тығыз ортада дәрілік өсімдіктерден терілік культураларды алу, сосын оған әсер етуші заттарды қосады, сыра өндірісі нәруызды сүттен және басқалары.; газофазды үрдістер газды (мысалы, метан) қолданып, метилтрофты бактериялардың өзарабайланысы арқылы микробты нәруызды алуға қолданылады.

Соңында, үрдісті жүрзігу шартымен бірсатылы, екісатылы және көпсатылыларды ерекшелеп алады.

Екісатылы үрдістер әртүрлі фазалы жағдайда болатын жасушаларды қолдануға негізделген (трофофазада және идофазада). Сонымен, мысалы, екіқатарлы үрдіс полисахаридті курдаланы алудан болуы мүмкін – бірінші сатысында қоректік ортада продуцент тегістеледі, оны трофофазада қолдап; екінші сатысында культураны басқа биореакторға ауыстырады, қоректік орта жоққа, бірақ глюкоза болатын, одан курдлан синтезделеді.

Көпсатылы үрдістер генетикалық инженерияға және рДНҚ биотехнологиясына тән. Биохимиялық технология үрдістері өндірістің технологиялық сызбасының жүзеге асыру деңгейімен жіктеледі: құралдарды және қоректік ортаны ддайындау, оларды стерилдеу, биообъектіні және ферментацияны отырғызу, бөліп алу, тазалау, кептіру, қаптау. Негізгі өнімге байланысты үрдістің деңгейінің саны не көп, не аз болуы мүмкін. Салыстырма ретінде жемісті ашытқылар мен стрептомицин антибиотигін айтуға болады. Бірінші жағдайда негізгі өнім ашытқы жасушалары болып табылады, екіншісінде- екіншілік метаболит, сырқат адам мен жануарға парентералді енгізу үшін арналған. Антибиотикті алу деңгейі, ашытқы жасушаларын алу деңгейінен қарағанда көп.

Ферментацияларды аяқтағаннан кейін не бізге керекті заттардан тұратын жасушаны (жасуша массасын), не соңғы өнім жиналған сұйықтықты бөліп алады. Бірінші жағдайда артықшылық дақылдық «бульонның» сұйық бөлігі бөлып табылады, ал екіншісінде-тығыз бөлік (жасуша). Дақылдық сұйықтық биообъектіден тұрады, қоректік ортаның қолданыла бітпен компоненттері, метаболизм өнімдері, күткен соңғы өнімді қосып алып. Негізгі өнімнің сапасына байланысты жасушаны сепарирлеу әдісінің таңдалуына байланысты.

Кейбір антибиотиктер өндірісінде ротационды вакуум-барабанды фильтрлер үзіліссіз әрекетте қолданады. Егер биообъектілер бактерия немесе ашытқы болса, онда суспензияны консентрлеу мақсатында және жасушалық биомассаны бөліп алуда центрифугирлеуді қолдануға болады. Центрифугаларды үзіліссіз немесе отырғызылған әрекетте қолданады. Бірінші жағдайда жасушалар шүмекпен енгізіледі, екіншісінде-бұрама (шнек) көмегімен.

Жасушаның массасын коагулянттарды (мысалы, поликатионды заттар) қолданып, отырғызу (седминтация) әдісімен бөліп алуға болады. Сыра қайнатуда қолданылатын ашытқылардың кейбір штаммдары, берілген фоликурлеу қабілеті бар, сол себепті олар осындай әдіспен оңай бөліне алады.

Жасушаларды концентирлеу мақсатымен пайдалы флотация болуы мүмкін, фаза бөлігінің шекарасында «ауа-сұйықтық» жиналады, мысалы, жасушалар бактериялары, нәруыздың продуценті ретінде ұсынылған.

Соңғы өнімдерді ерекшелеу мақсатында культуралды сұйықтықтан жасушаларды сепарилдеуден кейін отырғызуға жүгінеді, экстаркция, сорбция, ультрафильтрациялар немесе олардың бірігуі.

Механизмге соңғы өнімдердің құрылуын қолданып, биосинтез бен биотрансформациялар үрістерін айтуға болады.

Биотрансформация шығындарды компостирлеуде, биогазды алуда, жемдерді кептіруде және т.б орын алады.

Сонымен бірге, биохимиялық технология үрдістердің бөлімдері биосинтез бен биотрансформация негізінен нәтижелі әсерлермен байланысты, биохимиялық реакциялармен ағатын механизмдерге қарағанда.

Биотехнологиялық поцесстердің басқарылатын және басқарылмайтын бөлімдері тереңдікке және бақылау көлеміне сүйенеді, автоматика және ЭВМ тәсілін қолданып жүзеге асыраы. Басқарылмайтын үрістер қатарына мал шаруашылығында және фермада тығыз шығындарды залалсыздандыруының лезде ағуын жатқызуға болады. Басқарылатынға барлық өндірістік үрдістер жатады, микрағзаның, өсімдіктің және жануарлардың жасушаларын қолдануға негізделген. Бұл деңгейде екі басқару болуы мүмкін-операторлық және автоматикалық. Кейбір авторлар биотехнологиялық үрістерді қарапайым, бірлескен, жүйелі, сатылы түрлеріне бөледі. Қарапайымды қоректік заттарды метаболизм өніміне интермедиаторларды жинақтамай субстрант утилизациясында (немесе жасушалық өсуде) және метаболит түзілуінде қатаң анықталған стехиометриялар негізінде тасымалдау деп түсіндіріледі.

Бірлескен үрдістер деп интермедиаторлары жинақтамай, бірақ стехиометрия үрдістерінің өзгеру мүмкіндігімен қореккік заттарды метаболизм өніміне айналдыру орынның бар болуы саналады.

Биохимиялық технологияның жүйелі үрдістері қоректік заттардың негізгі өнімге тасымалдау кезінде интермедиаторлардың жинақталуымен сипатталады.

Биологиялық технологияның сатылы үрдістерінде қоректік заттар алғашында тұтасымен интермедиатқа көшіріледі де, осыдан кейін соңғы өнім түзіледі. Мысалы-лимон қышқылының биосинтезі.

6. 
   
   жүктеу/скачать 1.94 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: