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--сефарон

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

Перейти на сторінку: 1 2 3 4


Подібні статті

Психрофільні мікроорганізми та їх використання
В даному рефераті мова піде про психрофільні мікроорганізми, що широко представлені в тваринному світі. До них належать представники про – та еукаріотів, а також багато видів грибів, дріжджів та навіть комах і хребетних. В останні роки впл ...

Життя і наукова діяльність Чарльза Дарвіна
Ч. Дарвін жив в епоху бурхливого суспільного розвитку, коли при­родознавство було на піднесенні, в науці здійснювались важливі від­криття. Він не мав систематичної біологічної освіти (два роки нав­чався на медичному факультеті в Едінбурзі ...

Головне меню