Іммобілізація клітин мікроорганізмів
Використання великопористих носіїв-адсорбентів (пористого скла, кераміки) дало змогу створити установку для переробки органічних відходів з метою одержання метану (США). Ефективним є використання адсорбованих клітин у процесах очищення стічних промислових вод.
Для іммобілізації окремих видів мікроорганізмів використовують спосіб іммобілізації, заснований на утворенні ковалентних зв'язків молекул білків та інших сполук клітинної оболонки мікроорганізму з носіями, активованими біфункціональними реагентами (табл. 2).
Таблиця 2. Ковалентне зв’язування інтактних клітин мікроорганізмів (за Н.Єгоровим та ін., 1989)
Процес, фермент |
Мікроорганізм |
Носій |
L-Гістидинамоній-ліаза |
Bacillus subtilis |
Карбодіімід + агароза |
β-Галактозидза |
Escherichia coli |
Глутаровий альдегід |
β-Галактозидза |
Zygosaccharomyces lactis |
Сефарон + гексаметилендіамін |
17β-Оксистероїддегідрогеназа |
Saccharomyces paradoxus |
β-Аланін- |
Спирт → оцтова кислота |
Acetobacter aceti |
Оксид титану |
Окиснення метану |
Метанокиснюючі бактерії |
Сілохром, модифікований ізоціанатом |
Спосіб включення клітин у полімери різноманітної природи є найуживанішим як у лабораторному, так і у промисловому масштабі. Використовують при цьому природні (карагінан, агар, желатин, хітозан, колаген, різноманітні пектини) і синтетичні (поліакриламідний гель, фото чутливі полімери, поліуретани, полівініловий спирт та ін.) полімери. Залежно від їх механічних властивостей і характеру проведеного процесу, полімери використовують у формі гранул, мембран, волокон. Спосіб включення клітин у поліакриламідний гель використовують завдяки таким властивостям, як простота приготування, відносна дешевизна, можливість включення клітин будь-якого розміру і заданої кількості, пружність фіксації клітин, пружність гранул на стирання і розрив (властивість, необхідна для реакторів з перемішуванням). Для промислового виробництва пива, наприклад, аспарагінової кислоти, використовують клітини Е. coli,
включені в поліакриламідний гель. Вихід становить 95% від теоретичного.[1]
Ефективним носієм для іммобілізації клітин мікроорганізмів є κ-карагінан (каппа-карагінан) - виділений з морських водоростей. Він складається зі структурних одиниць сульфату, β-D-галактози і З,6-ангідро-α-D-галактози. Наприклад, аспартазна активність клітин Е. colі, включених у карагінан, стабілізується (період півжиття збільшується від 50 до 600 діб і більше).
Використання карагінану замість поліакриламідного гелю і клітин Brevibacterium flavum замість B. ammoniagenes дало змогу у п’ять разів знизити вартість одержаної яблучної кислоти. Цей метод із 1980 р. використовують у промисловому масштабі (Японія).
Таблиця 3. Використання клітин мікроорганізмів. включених у карагінан (зa H. Єгоровим та ін., 1989)
Продукт |
Мікроорганізм |
Етанол(живі клітини) |
Saccharomyces cerevisiae |
Ізолейцин(живі клітини) |
Serratia marctscens |
Сорбоза(живі клітини) |
Gluconobacter suboxudans |
Аспарагінова кислота |
Escherichia coli |
L-Аланін |
Pseudomonas dacunhae + E.coli |
L-Аланін |
Pseudomonas dacunhae |
Фруктоза |
Streptomyces phaerochromogenes |
Глютамінова кислота |
Corynebacterium glutamicum |
Глутатіон |
Saccharomyces cerevisiae |
α,ω-Додекандикарбонова і α, ω- Тридекандикарбонова кислота |
Candida tropicalis |
Оцтова кислота |
Acetobacter aceti |
Подібні статті
Цитокіни в центральній нервовій системі
Цитокіни - це численна група різних за місцем утворення,
структурою та біологічною активністю білкових молекул, синтез яких індукується
ендо- або екзогенними антигенами та які регулюють утворення, ріст, розвиток та
функціонування різних кл ...
Біоморфологічні особливості та cхожість насіння Leontopodium alpinum Cass
Флора високогір’я Українських Карпат характеризується високим ступенем ендемізму та рідкісності. Переважна більшість ендемічних та рідкісних видів сформована з малочисельних популяцій. Дослідження стратегії малочисельних популяцій цих видів пов ...