Техника безопасности при выполнении работы

1. Все растворители ОГНЕОПАСНЫ.

2. Все работы осуществляются строго в резиновых перчатках и под тягой.

Контрольные вопросы

1. Почему жировые отходы целесообразно использовать при культивировании микроорганизмов с целью получения кормового белка?

2. В чем преимущества микробиологической биотрансформации жиросодержащих отходов перед фракционированием и другими путями переработки жиров?

3. Какие трудности могут возникнуть при использовании микробиологического пути переработки жиросодержащих отходов?

4. На каких этапах работы мясоперерабатывающего комбината образуются жиросодержащие отходы?

5. Предложите микроорганизмы, наиболее подходящие для биотрансформации жировых отходов. Ответ обоснуйте.

6. Какой из вариантов культивирования является наиболее подходящим для биоремедиации отходов мясопереработки и почему?

7. Охарактеризуйте особенности глубинного гетерофазного культивирования.

8. Каким образом можно судить об окончании процесса ферментации?

2. Биосинтез и выделение ферментов из культуральной жидкости микробного продуцента и из биологического сырья. Применение иммобилизованных ферментов

РАБОТА 4. Регуляция синтеза экзогенных ферментов

Производство ферментных препаратов занимает одно из ведущих мест в современной биотехнологии и относится к отраслям, объем продукции которых постоянно возрастает, а сфера применения неуклонно расширяется. Такое быстрое развитие связано с тем, что ферменты являются высокоактивными, нетоксичными биокатализаторами белкового происхождения, которые широко распространены в природе, без них невозможны осуществление многих биохимических процессов и жизнь в целом.

В настоящее время ферментная промышленность выпускает в основном препараты гидролитического профиля – амилазы, протеазы, пектиназы, целлюлазы, глюкоамилазы. Направленный синтез этих ферментов осуществляют путем подбора активных штаммов-продуцентов, изучения их физиологии и внесения в среды соответствующих субстратов-индукторов. К числу ферментов, накопление которых в среде регулируется через индукцию, относится a-амилаза. Это основной фермент амилолитического комплекса, продуцируемого грибами и бактериями. В этот комплекс входят также декстриназа, мальтаза, глюкоамилаза. Они участвуют в гидролитическом расщеплении полиоз с a-гликозидной связью.

a-Амилазы, продуцируемые различными микроорганизмами, могут отличаться по своим физико-химическим свойствам – иметь различные температурные оптимумы и оптимумы рН, отличаться по молекулярной массе. Грибная a-амилаза, например, активна при рН 4,5÷4,7 и температуре 50÷52°С, а бактериальная – при рН 6,5÷7,0 и 55÷58°С. Общее для всех a-амилаз – это содержание кальция, который стабилизирует вторичную и третичную структуры молекулы белка.

Субстратом для a-амилазы является крахмал, считавшийся до последнего времени и лучшим индуктором. Крахмал – это гомогликан, у которого линейные участки гликозидных цепей построены с образованием a-1,4-связи между двумя остатками глюкозы. В местах ветвления гликозидной цепи образуется a-1,6-связь. В настоящее время установлено, что именно наличие этой связи индуцирует образование a-амилазы, поэтому такие соединения, как мальтоза и изомальтоза, содержащие только a-1,6-связь, оказывают более высокое индуцирующее воздействие, чем крахмал.

a-Амилазы различного происхождения значительно отличаются друг от друга по скорости гидролиза крахмала, но всех их объединяет способность гидролизовать его до низкомолекулярных декстринов с образованием небольших количеств мальтозы и глюкозы. Как все индуцируемые ферменты, a-амилаза подвержена катаболитной репрессии. Образование глюкозы в момент интенсивного роста тормозит синтез фермента. Максимальная скорость его накопления наступает во второй фазе развития культуры, когда рост закончен. Такое разграничение во времени роста культуры и образования ею фермента есть препятствие для перевода периодических процессов получения a-амилазы в непрерывные.

Цель работы: Сравнение образования a-амилазы культурой Asp. oryzae 8F при росте на средах с различными углеродными источниками, а также определение распределения фермента между мицелием гриба и культуральной жидкостью и расчет продуцирующей способности культуры.