Схемы выделения целевого продукта в биотехнологическом производстве существенно различаются в зависимости от того, накапливается продукт в клетке или он выделяется в культуральную жидкость, или же продуктом является сама клеточная масса (общая схема выделения на рис 1). Наиболее сложно выделение продукта, накапливающегося в клетках. Для этого клетки необходимо отделить от культуральной жидкости, разрушить (дезинтегрировать) и далее целевой продукт очистить от массы компонентов разрушенных клеток. Выделение продукта облегчается, если он высвобождается (экскретируется) продуцентом в культуральную жидкость.
Предварительная обработка
сепарация
дезинтеграция
экстракция
экстракция, хроматограция, центрифугирование
хроматограция, центрифугирование,
электрофорез
Рисунок 1. Общая схема выделения БАС на заключительной стадии биотехнологического производства.
Одним из первых этапов на пути к очистке целевого продукта является разделение культуральной жидкости и биомассы – сепарация. Иногда сепарации предшествует специальная обработка культуры – изменение рН, нагревание, добавление коагулянтов белков. Существуют различные методы сепарации (флотация, центрафугирование, фильтрование), которые будут подробно рассмотрены в соответствующих разделах.
В данном разделе остановимся на методах гомогенизации (дезинтеграции) клеток или других образцов животного и растительного происхождения.
1. Методы гомогенизацииФизические методы.
1. Растирание с твердыми материалами.
Метод состоит в растирании клеток с песком или абразивным порошком в ступке при помощи пестика. Хорошие результаты дает продавливание клеток, смешанных с абразивными частицами, через пресс Хьюза. Модификацией этого метода является продавливание клеток при темепературе –25.
2. Разрушение клеток в жидких средах.
В этом случае разрушение происходит либо при вращении лопастей или поршня (блендеры), либо при поступательном движении вверх и вниз поршня или шаров (гомогенизаторы).
3. Разрушение клеток с помощью высокого давления.
Применяется в основном для разрушения микробных клеток. Для этой цели пользуются специальными прессами, например френч-прессом. Разрушение клеток происходит, когда клеточную суспензию под давлением продавливают через узкое отверстие.
4. Разрушение с помощью ультразвука.
5. Замораживание – оттаивание.
6. Декомпрессия.
Клеточную суспензию сжимают, а затем резко сбрасывают давление.
Химические методы.
1. Добавление органических растворителей.
Толуол, хлороформ, бензол
2. Осмотический шок.
Химико –ферментативные методы.
Добавление антибиотиков, переваривание клеточных стенок ферментами или сложными ферментативными препаратами, выделенными из улиток.
Далее перейдем к стадии получения целевого продукта. Здесь следует упомянуть три процесса, которые зачастую являются необходимыми при получении целевого БАС: консервация, стабилизация продукта, модификация продукта.
2. Консервация.
Обезвоживание:
Воздушная сушка при повышенной и нормальной температуре.
Сушка в кипящем слое.
Лиофилизация.
Замена воды на неводные растворители (Глицерин, хранение штаммов микроорганизмов на твердых подложках).
Замораживание, Добавка антибиотиков, Изменение рН, Изменение ионной силы
3. Стабилизация продукта.
Мероприятия, направленные на сохранение свойств продукта в период его хранения и использования потребителем.
Обезвоживание и сушка.
Добавление органических растворителей.
Добавление неорганических ионов Со, Mg, Na (для пектиназы)
Формалин (0,2% р-р для глюкоамилазы)
Антибиотиков (низин для глюкоамилазы)
Использование биотехнологического процесса для стабилизации. Меланж, получаемый из яичных желтков, - ценный пищевой продукт. Порча меланжа может быть предотвращена, если из него удалить углеводы. С этой целью на меланже рекомендуется выращивать пропионовые бактерии, «ведающие» углеводы. Срок хранения увеличивается кроме того, пропионовые бактерии повышают питательную ценность меланжа, обогащая его органическими кислотами и витамином В12.
4. Модификация продукта.
Модификация необходима, когда получаем лишь «заготовку» целевого продукта.
Пенициллин G, образуемый Penicillin potatum, модифицируют с целью получения ампициллина и других полусинтетических пенициллинов.
Придание продукту соответствующей оптической ассиметрии, когда биообъект (скажем дрожжи) избирательно потребляет один из изомеров (например, L-аминокислоты), и в среде остается его оптический антипод.
Получение ряда ферментов, гормонов, когда, например, у бычьего инсулина «отстригают» аминокислотные остатки, после чего он становиться идентичным человеческому гормону.
Литература: 1. Б. Уильямс, К. Уилсон /Методы практической биохимии / Мир, 1975.
2. Н.С. Егоров, А.В. Олескин, В.Д. Самуилов /Биотехнология. Проблемы и перспективы/ книга 1, Высшая школа, 1987.
3. Ю.И. Детнерский /ПАХТ/, Т.2, стр272-274
Сепарация, осаждение, экстракция1. Флотация.
Если клетки продуцента в биореакторе из-за низкой смачиваемости накапливаются в по
Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.