http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9012
Гомеостатическая регуляция
Индивидуальное экстренное приспособление организма к изменившимся условиям существования преследует две цели: противостоять вредоносному влиянию новых условий и так организовать функциональную активность, чтобы она обеспечивала адаптацию.
Еще французский физиолог К. Бернар обратил внимание на то, что постоянство внутренней среды организма является условием его существования. Американским физиологом У. Кенноном было предложено понятие «гомеостаз». В настоящее время под этим термином понимают динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды организма и устойчивость его физиологических функций, а способность организма поддерживать это постоянство называют гомеостатической регуляцией — выработавшейся в процессе эволюции и наследственно закрепленной формой реагирования организма на условия существования. Всякий организм на действие холода отвечает усилением теплопродукции. В любом организме в условиях гипоксии происходят изменения, направленные на то, чтобы при низком парциальном давлении кислорода возможно больше получить его. Всегда при резком сдвиге реакции крови в кислую сторону запускаются механизмы, мобилизующие щелочные вещества, нейтрализующие кислотность и т. д.
Однако слово «постоянство» не следует понимать слишком узко. Гомеостаз покоя и гомеостаз деятельности существенно различаются по размерам разных параметров. Многие физиологические функции и биохимические процессы могут количественно изменяться, не только не нанося вреда организму, но и, наоборот, в его интересах, обеспечивая оптимум функциональной активности, необходимой для приспособления к новым условиям внешней или внутренней среды. Если бы при интенсивной мышечной деятельности в крови не повышалось содержание глюкозы (т. е. не изменялось его постоянство), то снабжение работающих мышц нужным им легкоутилизируемым источником энергии ухудшилось бы и привело к снижению работоспособности. Дело не только в том, что мышцы нуждаются при работе в большом количестве глюкозы, но и в том, что проникновение ее из крови в мышцы в известных пределах прямо пропорционально концентрации ее в крови. Сдвиг реакции крови в слабокислую сторону (опять-таки изменение ее постоянства) приводит к возбуждению дыхательного центра в продолговатом мозгу и усилению дыхания, что обязательно для организма и при напряженной мышечной деятельности, и в условиях гипоксии, которые организм без этих изменений не выдержал бы. Если бы степень сопряжения окисления и фосфорилирования в митохондриях всегда поддерживалась на одном уровне, невозможной была бы химическая терморегуляция в условиях как понижения, так и повышения внешней температуры. Словом, гомеостаз — понятие динамическое. Это постоянство в определенных границах, свойственных разным функциональным состояниям организма, более или менее стабильное при данном состоянии. Гомеостаз — не просто постоянство внутренней среды и функционального уровня организма, но и адекватное условиям окружающей среды, что предполагает существование различных уровней гомеостаза, отличающихся по своей структуре.
Одни физиологические параметры без вреда для организма могут изменяться только в очень узких пределах, другие, наоборот, — весьма значительно, обеспечивая этим постоянство тех величин, отклонение которых в ту или иную сторону опасно для жизни. Например, сдвиг реакции крови в слабокислую сторону, выход депонированной крови в циркуляцию, обеспечивающий увеличение общей массы циркулирующей крови и повышение кислородной емкости организма, изменения ритма и глубины дыхания и усиление сердечной деятельности сохраняют должное снабжение кислородом жизненно важного головного мозга и тем способствуют нормальной жизнедеятельности организма.
Снижение активности ряда ферментов мышц и печени при утомлении, вызванное развитием охранительного торможения в центральной нервной системе, — защитная реакция организма, препятствующая полному исчерпанию его энергетических ресурсов и необратимому изменению клеточных структур, несовместимому с жизнью. При этом человек или животное прекращает мышечную деятельность или уменьшает ее интенсивность, благодаря чему сохраняет свой жизненный потенциал.
Значит, нередко обеспечение постоянства одного жизненно важного параметра требует значительного отклонения многих других. Но и эти отклонения допустимы лишь в определенных границах. Слишком резкий сдвиг реакции крови в кислую сторону опасен для жизни; при чрезмерном возрастании уровня глюкозы в крови (выше 180—200 мг в 100 мл крови) большая часть ее непроизводительно теряется с мочой, а падение его (ниже 40 мг на 100 мл крови) приводит к нарушению нервной деятельности, судорогам, потере сознания и т. д.
Быстрая гомеостатическая регуляция физиологических функций, состава и свойств внутренней среды организма осуществляется симпатико-адреналовой системой посредством выделяемого симпатическими нервными окончаниями норадреналииа и поступающего в кровь из мозгового вещества надпочечных желез адреналина. Еще У. Кеннон установил, что повышение выделения этих веществ приводит к мобилизации источников энергии, выходу в циркуляцию депонированной крови, изменению ширины просвета сосудов — расширению их в напряженно работающих в данных условиях органах и сужению в других (например, расширение сосудов работающих мышц или сосудов кожи при действии высокой внешней температуры и сужение их в области желудочно-кишечного тракта). Адреналин приводит к расслаблению гладких мышц бронхов и увеличению поглощения кислорода легкими, ускорению свертывания крови. С помощью этих же веществ осуществляются и внешние защитные поведенческие реакции. Вы, конечно, не раз видели, что происходит с кошкой при встрече с собакой: она замирает в защитной агрессивной позе, зрачки у нее расширяются, шерсть становится дыбом, она выпускает когти и издает злобное предупреждающее шипение. Вся эта устрашающая защитная реакция — следствие повышенного выброса адреналина из надпочечников в кровь. Между прочим, сам У. Кеннон, когда ему нужно было вызвать у подопытного животного повышение содержания адреналина в крови, устраивал рандеву подопытных кошки и собаки.
Рассмотренные влияния катехоламинов — адреналина и норадреналина — могут быть непосредственными, но чаще — опосредованными. Посредником действия катехоламинов, как и многих других гормонов, является открытая американским биохимиком Е.В. Сатерлендом цАМФ, образующаяся из АТФ под действием фермента аденилатциклазы. Катехоламины, связываясь с клеточными рецепторами, активируют аденилатциклазу, что приводит к повышению концентрации цАМФ в клетке. Эта концентрация регулируется двумя ферментами: аде-нилатциклазой, синтезирующей цАМФ, и фосфодиэсте-разой, расщепляющей ее.
В свою очередь цАМФ активирует большую группу ферментов — протеинкиназ, которые производят перенос фосфатной группы от АТФ на другие ферментные белки, активируя их или снижая их активность. Вот как происходит вызываемое катехоламинами усиление мобилизации источников энергии — глюкозы и жирных кислот (схема 2). Расщепление резервного гликогена в печени и мышцах осуществляется ферментом фосфорилазой, а жиров в клетках жировой ткани — липазой. Но оба этих фермента содержатся в клетках в малоактивном состоянии. Для их активирования необходимо присоединение к их молекулам фосфатной группы от АТФ (фосфо-рилирование), осуществляемое р ротеинкиназами. Катехоламины, активируя аденилатциклазу, приводят к повышенному образованию цАМФ, активирующей протеинки-назы. В результате происходит фосфорилироваине малоактивной липазы, превращающее ее в высокоактивную, а малоактивная фосфорилаза b фосфорилируется и превращается в высокоактивную фосфорилазу а. Сразу же начинается повышенное расщепление гликогена и жиров, и глюкоза с жирными кислотами поступают в кровь. Конечно, все это представлено несколько упрощенно.
воскресенье, 31 декабря 2017 г.
суббота, 30 декабря 2017 г.
Исследование уровня цитокинов у больных с гнойно-воспалительными заболеваниями
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9011
Гнойно-воспалительные заболевания (ГВЗ) остаются одной из актуаль-ных проблем современной медицины. Так 1/3 всех хирургических больных – это больные с гнойно-воспалительными осложнениями. В дерматологической практике на долю гнойно-воспалительных процессов приходится 29% случаев, а у детей 37% всех кожных заболеваний.
Иммунология ушедшего столетия, как известно, была богата новыми основополагающими фактами, благодаря которым она стала одной из цен-тральных медико-биологических наук современности. К числу фактов, кото-рые были положены в основу развития одной из важнейших областей имму-нологии – учения о медиаторах иммунитета – относится и комплекс данных, появившихся еще в 60-х годах прошлого столетия и сформировавшихся в на-стоящее время в учение о цитокинах.
Огромное количество имеющихся и постоянно пополняющихся данных, новые и подчас неожиданные факты, не прекращающий увеличиваться перечень различных цитокинов, идентификация их рецепторов и соответст-вующих генов, описание каскада молекулярных основ лиганд-рецепторных взаимодействий – далеко не полный перечень фактов, которые иллюстрируют масштабность этого направления исследований.
Параллельно с развитием фундаментальных исследований, практически с такой же стремительностью началось и использование определения ци-токинов в клинике при самой разнообразной патологии, и сейчас практически невозможно назвать патологию, которая не была бы предметом изучения цитокинов.
Определение цитокинов в клинике преследует различные цели: оценку тяжести течения процесса, эффективности терапии, прогнозирование и др. К сожалению, предпринимаются и попытки использования определения цито-кинов для диагностики, что в настоящее время пока не обосновано.
Цель нашей работы состояла исследовании уровня интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови при хроническом рецидивирующем фурункулезе и хроническом остеомиелите у больных с разным уровнем об-щего иммуноглобулина Е.
В связи с поставленной целью были определены следующие задачи:
1. Освоить методику двухсайтового иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием набора ИФА-IL-4 и ИФА-IFN-gamma для опре-деления интерлейкина 4 и гамма-интерферона соответственно в сыворотке крови.
2. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим рецидивирую-щим фурункулёзом на фоне повышенного уровня иммуноглобулина Е.
3. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим рецидивирую-щим фурункулёзом на фоне нормального уровня иммуноглобулина Е.
4. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим остеомиелитом на фоне повышенного уровня иммуноглобулина Е.
5. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим остеомиелитом на фоне нормального уровня иммуноглобулина Е.
Гнойно-воспалительные заболевания (ГВЗ) остаются одной из актуаль-ных проблем современной медицины. Так 1/3 всех хирургических больных – это больные с гнойно-воспалительными осложнениями. В дерматологической практике на долю гнойно-воспалительных процессов приходится 29% случаев, а у детей 37% всех кожных заболеваний.
Иммунология ушедшего столетия, как известно, была богата новыми основополагающими фактами, благодаря которым она стала одной из цен-тральных медико-биологических наук современности. К числу фактов, кото-рые были положены в основу развития одной из важнейших областей имму-нологии – учения о медиаторах иммунитета – относится и комплекс данных, появившихся еще в 60-х годах прошлого столетия и сформировавшихся в на-стоящее время в учение о цитокинах.
Огромное количество имеющихся и постоянно пополняющихся данных, новые и подчас неожиданные факты, не прекращающий увеличиваться перечень различных цитокинов, идентификация их рецепторов и соответст-вующих генов, описание каскада молекулярных основ лиганд-рецепторных взаимодействий – далеко не полный перечень фактов, которые иллюстрируют масштабность этого направления исследований.
Параллельно с развитием фундаментальных исследований, практически с такой же стремительностью началось и использование определения ци-токинов в клинике при самой разнообразной патологии, и сейчас практически невозможно назвать патологию, которая не была бы предметом изучения цитокинов.
Определение цитокинов в клинике преследует различные цели: оценку тяжести течения процесса, эффективности терапии, прогнозирование и др. К сожалению, предпринимаются и попытки использования определения цито-кинов для диагностики, что в настоящее время пока не обосновано.
Цель нашей работы состояла исследовании уровня интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови при хроническом рецидивирующем фурункулезе и хроническом остеомиелите у больных с разным уровнем об-щего иммуноглобулина Е.
В связи с поставленной целью были определены следующие задачи:
1. Освоить методику двухсайтового иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием набора ИФА-IL-4 и ИФА-IFN-gamma для опре-деления интерлейкина 4 и гамма-интерферона соответственно в сыворотке крови.
2. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим рецидивирую-щим фурункулёзом на фоне повышенного уровня иммуноглобулина Е.
3. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим рецидивирую-щим фурункулёзом на фоне нормального уровня иммуноглобулина Е.
4. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим остеомиелитом на фоне повышенного уровня иммуноглобулина Е.
5. Провести лабораторный анализ концентрации интерлейкина 4 и гамма-интерферона в сыворотке крови больных хроническим остеомиелитом на фоне нормального уровня иммуноглобулина Е.
Технология получения стерильного сжатого воздуха. Очистка от загрязняющих веществ газовоздушных выбросов ферментаторов
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9010
Культивирование (ферментация) - это процесс, во время которого микроорганизмы растут (увеличивают свою численность) и превращают компоненты питательной среды в целевой продукт. В качестве микроорганизмов могут использоваться дрожжи, грибы или бактерии. В том случае, когда в качестве организмов-продуцентов используются клетки животных или гибридомы, говорят о культуре клеток.
Одно из требований к процессу культивирования состоит в обеспечении микроорганизмов или культуры клеток условиями, благоприятными для их оптимального роста и образования продукта. Это требование реализуется с помощью биореактора (ферментера). Это закрытый сосуд, который стерилизуется паром, и в который подается стерильная питательная среда. Эта среда затем асептически засевается производственными микроорганизмами.
Биореактор позволяет поддерживать в заданных пределах такие параметры ферментируемой питательной среды (культуральной жидкости), как температура, рН, содержание растворенного кислорода и другие. Он также обеспечивает асептические условия культивирования, благодаря чему на протяжении этого этапа производства поддерживается чистая культура микроорганизмов-продуцентов.
Имеется множество конструкций биореакторов, но, в основном, они представляют собой сосуды, снабженные перемешивающим устройством и рубашкой, и изготовленные из нержавеющей стали. Они снабжены сложной аппаратурой и системами управления.
Поддержание асептических условий и выполнение мер по обеспечению биологической безопасности при культивировании опасных микроорганизмов требует специальных усилий ввиду большого числа опасных (с точки зрения возможных утечек) мест. В первую очередь к ним относятся система очистки отработанного воздуха, система уплотнения вала мешалки, уплотнительные прокладки в клапанах, трубных или фланцевых соединениях.
Асептические условия производства биологически активных веществ - это комплекс технологических и гигиенических мероприятий обеспечивающих защиту продукта от попадания в него микроорганизмов на всех этапах технологического процесса.
Асептические условия необходимы при изготовлении термолабильных препаратов, а также малоустойчивых систем - эмульсий, взвесей, коллоидных растворов, т.е. препаратов, не подвергаемых стерилизации.
Однако не меньшую роль играют соблюдение правил асептики при приготовлении лекарственных препаратов выдерживающих термическую стерилизацию, т.к. этот метод стерилизации не освобождает продукт от погибших микроорганизмов и их токсинов, что может привести к пирогенной реакции при инъекции такого препарата.
Загрязнения парентеральных препаратов делят на три типа: химические, микробные и механические. Два последних типа загрязнения тесно связаны между собой: часто одинаковы их источники, аналогичны и методы борьбы с этими загрязнениями. Например, находящиеся в воздухе производственных помещений микроорганизмы всегда адсорбированы на твердых частицах или включены в капли жидкостей. Поэтому фильтрация всех взвешенных в воздухе частиц избавляет его и от микроорганизмов.
Культивирование (ферментация) - это процесс, во время которого микроорганизмы растут (увеличивают свою численность) и превращают компоненты питательной среды в целевой продукт. В качестве микроорганизмов могут использоваться дрожжи, грибы или бактерии. В том случае, когда в качестве организмов-продуцентов используются клетки животных или гибридомы, говорят о культуре клеток.
Одно из требований к процессу культивирования состоит в обеспечении микроорганизмов или культуры клеток условиями, благоприятными для их оптимального роста и образования продукта. Это требование реализуется с помощью биореактора (ферментера). Это закрытый сосуд, который стерилизуется паром, и в который подается стерильная питательная среда. Эта среда затем асептически засевается производственными микроорганизмами.
Биореактор позволяет поддерживать в заданных пределах такие параметры ферментируемой питательной среды (культуральной жидкости), как температура, рН, содержание растворенного кислорода и другие. Он также обеспечивает асептические условия культивирования, благодаря чему на протяжении этого этапа производства поддерживается чистая культура микроорганизмов-продуцентов.
Имеется множество конструкций биореакторов, но, в основном, они представляют собой сосуды, снабженные перемешивающим устройством и рубашкой, и изготовленные из нержавеющей стали. Они снабжены сложной аппаратурой и системами управления.
Поддержание асептических условий и выполнение мер по обеспечению биологической безопасности при культивировании опасных микроорганизмов требует специальных усилий ввиду большого числа опасных (с точки зрения возможных утечек) мест. В первую очередь к ним относятся система очистки отработанного воздуха, система уплотнения вала мешалки, уплотнительные прокладки в клапанах, трубных или фланцевых соединениях.
Асептические условия производства биологически активных веществ - это комплекс технологических и гигиенических мероприятий обеспечивающих защиту продукта от попадания в него микроорганизмов на всех этапах технологического процесса.
Асептические условия необходимы при изготовлении термолабильных препаратов, а также малоустойчивых систем - эмульсий, взвесей, коллоидных растворов, т.е. препаратов, не подвергаемых стерилизации.
Однако не меньшую роль играют соблюдение правил асептики при приготовлении лекарственных препаратов выдерживающих термическую стерилизацию, т.к. этот метод стерилизации не освобождает продукт от погибших микроорганизмов и их токсинов, что может привести к пирогенной реакции при инъекции такого препарата.
Загрязнения парентеральных препаратов делят на три типа: химические, микробные и механические. Два последних типа загрязнения тесно связаны между собой: часто одинаковы их источники, аналогичны и методы борьбы с этими загрязнениями. Например, находящиеся в воздухе производственных помещений микроорганизмы всегда адсорбированы на твердых частицах или включены в капли жидкостей. Поэтому фильтрация всех взвешенных в воздухе частиц избавляет его и от микроорганизмов.
Получение посевного материала для промышленного культивирования микроорганизмов
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9009
К группе белковых препаратов, получаемых биотехнологическим способом, относятся: - Ферментные препараты (группа фармакологических средств, способствующих улучшению процесса пищеварения. В настоящее время на рынке представлено множество различных ферментных препаратов) - Аминокислоты (органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы. Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминные группы.);
- Продукты микробного происхождения(они дополняют вещества, получаемые классическим способом, а частично и заменяют их);
- Белковые концентраты (белок является основной составляющей человеческого тела, и хронический недостаток белка в рационе любого человека приводит к нарушению обмена веществ, нарушению работы внутренних органов, снижению сопротивляемости организма к инфекциям. Поэтому белковые концентраты являются продуктами широкого назначения и должны применяться независимо от уровня вашей физической активности, а порой и вопреки ей.);
-Белковые изоляты (изолят – куда более чистый продукт, чем концентрат. Его получают методом продолжительной фильтрации или ионного обмена. В итоге производитель получает сухую массу, содержащую более 95% белковых фракций. Лактозы и жиров в изоляте почти нет, а это означает, что изолят идеален для приема как с целью лечения белковой недостаточности, так и для коррекции белка до и после тренировок. Плюс изолят гораздо дешевле гидролизата, поэтому его могут себе позволить широкие слои населения.);
- Токсины (яд биологического происхождения. Вещества бактериального, растительного или животного происхождения, способные угнетать физиологические функции, что приводит к заболеванию или гибели животных и человека. По химической природе все токсины — белки или полипептиды.);
- Анатоксины (препарат, приготовленный из токсина, не имеющий выраженных токсических свойств, но при этом способный индуцировать выработку антител к исходному токсину. Обычно инактивация токсина производится путём длительного выдерживания в тёплом разбавленном растворе формалина. Анатоксины используются для профилактики инфекционных заболеваний, в основе патогенеза которых лежит интоксикация: дифтерии, столбняка, отравлений токсином стафилококка, и т. п.);
- Токсические белки энтомопатогенных бацилл.
Биотехнологическая стадия- это основная стадия ботехнологического производства, на которой происходит преобразование сырья биологическим объектом в целевой продукт. Сначала на этой стадии идет накопление биомассы, а затем образуется целевой метаболит. Основные процессы биотехнологической стадии: 1) Биоконверсия 2) Биокатализ 3) Биоокисление 4) Метановое брожение 5) Биокомпостирование 6) Биосорбция 7) Бактериальное выщелачивание 8) Биодеградация
Биоконверсия (биотрансформация) заключается в видоизменении молекул органических веществ под действием микробных клеток или ферментов и в превращении их в новые соединения.
Особенности биоконверсии: идет превращение веществ – субстратов в структурно – родственные соединения; не идет полная деградация субстрата, присутствуют лишь незначительные изменения продукта, которые приводят к получению целевого продукта. Процессы биоконверсии используют в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве, очистке окружающей среды (вод) и т.д.
Процессы биоконверсии бывают односубстратные и многоубстртные. К односубчтратным относятся процессы биотрассформации и биокатализа, а к многосубстратным все остальные. Биокатализ- это химическое превращение вещества, протекающие с использованием биокатализаторов ферментов. Биоокисление – это процесс потребления загрязняющих веществ микроорганизмами, которые используют при биологической очистке сточных вод. Метановое брожение – это разложение органических веществ, содержащихся в твердых и жидких отходах метанобразующими бактериями в анаэробных условиях. При этом не только разлагаются бактерии, но и выделяется метан, который можно использовать как топливо. Биокомпостирование – это процесс разложения микроорганизмами органических веществ, в том числе вредных, содержащихся в твердых отходах, растительных и животных остатках, в результате которого получаются органические удобрения.
Биосорбция – это накопление бактериями и грибами различных микроэлементов и концентрация их в местах массового развития этих микроорганизмов. Бактериальное выщелачивание – это процесс перевода нерастворимых в воде соединений металлов в растворенное состояние под действием микроорганизмов. Биодеградация – это способность микроорганизмов разлагать сложные молекулы веществ на более простые соединения.
К группе белковых препаратов, получаемых биотехнологическим способом, относятся: - Ферментные препараты (группа фармакологических средств, способствующих улучшению процесса пищеварения. В настоящее время на рынке представлено множество различных ферментных препаратов) - Аминокислоты (органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы. Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминные группы.);
- Продукты микробного происхождения(они дополняют вещества, получаемые классическим способом, а частично и заменяют их);
- Белковые концентраты (белок является основной составляющей человеческого тела, и хронический недостаток белка в рационе любого человека приводит к нарушению обмена веществ, нарушению работы внутренних органов, снижению сопротивляемости организма к инфекциям. Поэтому белковые концентраты являются продуктами широкого назначения и должны применяться независимо от уровня вашей физической активности, а порой и вопреки ей.);
-Белковые изоляты (изолят – куда более чистый продукт, чем концентрат. Его получают методом продолжительной фильтрации или ионного обмена. В итоге производитель получает сухую массу, содержащую более 95% белковых фракций. Лактозы и жиров в изоляте почти нет, а это означает, что изолят идеален для приема как с целью лечения белковой недостаточности, так и для коррекции белка до и после тренировок. Плюс изолят гораздо дешевле гидролизата, поэтому его могут себе позволить широкие слои населения.);
- Токсины (яд биологического происхождения. Вещества бактериального, растительного или животного происхождения, способные угнетать физиологические функции, что приводит к заболеванию или гибели животных и человека. По химической природе все токсины — белки или полипептиды.);
- Анатоксины (препарат, приготовленный из токсина, не имеющий выраженных токсических свойств, но при этом способный индуцировать выработку антител к исходному токсину. Обычно инактивация токсина производится путём длительного выдерживания в тёплом разбавленном растворе формалина. Анатоксины используются для профилактики инфекционных заболеваний, в основе патогенеза которых лежит интоксикация: дифтерии, столбняка, отравлений токсином стафилококка, и т. п.);
- Токсические белки энтомопатогенных бацилл.
Биотехнологическая стадия- это основная стадия ботехнологического производства, на которой происходит преобразование сырья биологическим объектом в целевой продукт. Сначала на этой стадии идет накопление биомассы, а затем образуется целевой метаболит. Основные процессы биотехнологической стадии: 1) Биоконверсия 2) Биокатализ 3) Биоокисление 4) Метановое брожение 5) Биокомпостирование 6) Биосорбция 7) Бактериальное выщелачивание 8) Биодеградация
Биоконверсия (биотрансформация) заключается в видоизменении молекул органических веществ под действием микробных клеток или ферментов и в превращении их в новые соединения.
Особенности биоконверсии: идет превращение веществ – субстратов в структурно – родственные соединения; не идет полная деградация субстрата, присутствуют лишь незначительные изменения продукта, которые приводят к получению целевого продукта. Процессы биоконверсии используют в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве, очистке окружающей среды (вод) и т.д.
Процессы биоконверсии бывают односубстратные и многоубстртные. К односубчтратным относятся процессы биотрассформации и биокатализа, а к многосубстратным все остальные. Биокатализ- это химическое превращение вещества, протекающие с использованием биокатализаторов ферментов. Биоокисление – это процесс потребления загрязняющих веществ микроорганизмами, которые используют при биологической очистке сточных вод. Метановое брожение – это разложение органических веществ, содержащихся в твердых и жидких отходах метанобразующими бактериями в анаэробных условиях. При этом не только разлагаются бактерии, но и выделяется метан, который можно использовать как топливо. Биокомпостирование – это процесс разложения микроорганизмами органических веществ, в том числе вредных, содержащихся в твердых отходах, растительных и животных остатках, в результате которого получаются органические удобрения.
Биосорбция – это накопление бактериями и грибами различных микроэлементов и концентрация их в местах массового развития этих микроорганизмов. Бактериальное выщелачивание – это процесс перевода нерастворимых в воде соединений металлов в растворенное состояние под действием микроорганизмов. Биодеградация – это способность микроорганизмов разлагать сложные молекулы веществ на более простые соединения.
Технология получения кормовых дрожжей на основе различных видов углеводного сырья
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9008
Под биотехнологией обычно понимают промышленный биохимический синтез ценных веществ и переработку продуктов биологического происхождения. Производственной основой современной биотехнологии является микробиологическая промышленность, включающая гидролизные производства. Эти производства основаны на реакции гидролитического расщепления гликозидных связей полисахаридов биомассы одревесневшего растительного сырья с образованием в качестве основных продуктов реакции моносахаридов, которые подвергаются дальнейшей биохимической или химической переработке, либо входят в состав товарной продукции.
Кормовые дрожжи вырабатываются на специализированных гидролизно-дрожжевых заводах производственной мощностью 5-60 тыс. т дрожжей в год, а также на заводах спиртодрожжевого, фурфурольно-дрожжевого и ксилитно-дрожжевого профилей.
Белково-витаминные кормовые дрожжи являются продуктом биохимической переработки моносахаридов, получаемых при гидролизе полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок различных растительных отходов.
Гидролизные дрожжи вследствие высокого содержания в них полноценных, хорошо усвояемых белков, биологически активных веществ - витаминов, ферментов, гормонов и микроэлементов применяются в качестве корма для домашних животных и птиц. Добавка кормовых дрожжей к растительным кормам, богатым углеводами, значительно улучшает их качество и повышает биологическую ценность. Белковые кормовые дрожжи по питательности и усвояемости не уступают кормам животного происхождения. В дрожжах содержится 46-55 % белка, который в свою очередь содержит все жизненно необходимые аминокислоты. В золе кормовых дрожжей содержатся также ценные для животных и птиц макро- и микроэлементы.
Таким образом, кормовые дрожжи, выращенные на гидролизных средах, богаты многими витаминами, входящими в состав различных ферментативных систем и участвующими в белковом и углеводном обмене, окислительно-восстановительных и других биохимических процессах. Содержащиеся в дрожжах ферменты, гормоны и другие продукты микробиологического синтеза играют важную роль в улучшении обмена веществ в организме животных и птиц.
Под биотехнологией обычно понимают промышленный биохимический синтез ценных веществ и переработку продуктов биологического происхождения. Производственной основой современной биотехнологии является микробиологическая промышленность, включающая гидролизные производства. Эти производства основаны на реакции гидролитического расщепления гликозидных связей полисахаридов биомассы одревесневшего растительного сырья с образованием в качестве основных продуктов реакции моносахаридов, которые подвергаются дальнейшей биохимической или химической переработке, либо входят в состав товарной продукции.
Кормовые дрожжи вырабатываются на специализированных гидролизно-дрожжевых заводах производственной мощностью 5-60 тыс. т дрожжей в год, а также на заводах спиртодрожжевого, фурфурольно-дрожжевого и ксилитно-дрожжевого профилей.
Белково-витаминные кормовые дрожжи являются продуктом биохимической переработки моносахаридов, получаемых при гидролизе полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок различных растительных отходов.
Гидролизные дрожжи вследствие высокого содержания в них полноценных, хорошо усвояемых белков, биологически активных веществ - витаминов, ферментов, гормонов и микроэлементов применяются в качестве корма для домашних животных и птиц. Добавка кормовых дрожжей к растительным кормам, богатым углеводами, значительно улучшает их качество и повышает биологическую ценность. Белковые кормовые дрожжи по питательности и усвояемости не уступают кормам животного происхождения. В дрожжах содержится 46-55 % белка, который в свою очередь содержит все жизненно необходимые аминокислоты. В золе кормовых дрожжей содержатся также ценные для животных и птиц макро- и микроэлементы.
Таким образом, кормовые дрожжи, выращенные на гидролизных средах, богаты многими витаминами, входящими в состав различных ферментативных систем и участвующими в белковом и углеводном обмене, окислительно-восстановительных и других биохимических процессах. Содержащиеся в дрожжах ферменты, гормоны и другие продукты микробиологического синтеза играют важную роль в улучшении обмена веществ в организме животных и птиц.
ХІМІЧНА БІОТЕХНОЛОГІЯ
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9007
Захоплюючий процес в біотехнології веде до росту кількості біотехнологічної продукції, яка використовується в різних галузях промисловості, особливо в фармацевтиці, сільському господарстві і виробництві хімікатів. Біологічні процеси іноді витісняють традиційні етапи хімічного синтезу розчинників, органічних кислот, антибіотиків і інших речовин, що значно понижує вартість їх виробництва і несприятливу дію на навколишнє середовище. А це в свою чергу сприяє застосуванню біопроцесів в виробництві.
Поступове збільшення долі біопроцесів добре видно на прикладі виробництва біополімерів, особливо пластмас, що розкладаються біологічно. (http://www.rccnews.ru/Rus/FinancialInstitution/?ID=46499). Є відомості, що до 2010 року біотехнологічна продукція, або продукція, вироблена в результаті використання біотехнологічних процесів, буде складати 30 відсотків півтора трильйонного ринку хімікатів. (http://www.rccnews.ru/Rus/Pharmaceuticals/?ID=8062 ).
По даним ЮНЕСКО щорічно з надр Землі добувають близько 120 мільярдів тон руд, з яких за розрахунками академіка І. В. Петрянова-Соколова, тільки 2% природних матеріалів використовується в промисловому виробництві, а все інше перетворюється в відходи. За допомогою біотехнологій можливо домогтися ефективнішої і економічно вигіднішої переробки сировини.
На основі цього важливим є розвиток хімічної біотехнології. В її основі лежить здатність біологічних систем до пізнавання і виконання каталітичних функцій. Основними перевагами біотехнологічних методів при добуванні хімічних речовин є спрямована специфічна дія ферментів, яка дозволяє здійснювати надзвичайно тонкі перетворення органічних сполук з використанням простих систем, в той час, як аналогічні хімічні перетворення вимагають багатостадійних синтезів; легко відтворювані умови дії ферментів, оскільки вони звичайно функціонують в водних середовищах і при температурах не вище 80ºС; невелика кількість побічних продуктів і шкідливих для біосфери відходів (В.Т.Емцов)
Потрібно пам’ятати, що хімічна біотехнологія лежить в основі промислової і енергетичної біотехнології, дає змогу вирішувати коло питань екологічної біотехнології.
В цьому розділі мова піде головним чином про принципи, перспективи і технології отримання хімічної продукції на основі біотехнології.
Захоплюючий процес в біотехнології веде до росту кількості біотехнологічної продукції, яка використовується в різних галузях промисловості, особливо в фармацевтиці, сільському господарстві і виробництві хімікатів. Біологічні процеси іноді витісняють традиційні етапи хімічного синтезу розчинників, органічних кислот, антибіотиків і інших речовин, що значно понижує вартість їх виробництва і несприятливу дію на навколишнє середовище. А це в свою чергу сприяє застосуванню біопроцесів в виробництві.
Поступове збільшення долі біопроцесів добре видно на прикладі виробництва біополімерів, особливо пластмас, що розкладаються біологічно. (http://www.rccnews.ru/Rus/FinancialInstitution/?ID=46499). Є відомості, що до 2010 року біотехнологічна продукція, або продукція, вироблена в результаті використання біотехнологічних процесів, буде складати 30 відсотків півтора трильйонного ринку хімікатів. (http://www.rccnews.ru/Rus/Pharmaceuticals/?ID=8062 ).
По даним ЮНЕСКО щорічно з надр Землі добувають близько 120 мільярдів тон руд, з яких за розрахунками академіка І. В. Петрянова-Соколова, тільки 2% природних матеріалів використовується в промисловому виробництві, а все інше перетворюється в відходи. За допомогою біотехнологій можливо домогтися ефективнішої і економічно вигіднішої переробки сировини.
На основі цього важливим є розвиток хімічної біотехнології. В її основі лежить здатність біологічних систем до пізнавання і виконання каталітичних функцій. Основними перевагами біотехнологічних методів при добуванні хімічних речовин є спрямована специфічна дія ферментів, яка дозволяє здійснювати надзвичайно тонкі перетворення органічних сполук з використанням простих систем, в той час, як аналогічні хімічні перетворення вимагають багатостадійних синтезів; легко відтворювані умови дії ферментів, оскільки вони звичайно функціонують в водних середовищах і при температурах не вище 80ºС; невелика кількість побічних продуктів і шкідливих для біосфери відходів (В.Т.Емцов)
Потрібно пам’ятати, що хімічна біотехнологія лежить в основі промислової і енергетичної біотехнології, дає змогу вирішувати коло питань екологічної біотехнології.
В цьому розділі мова піде головним чином про принципи, перспективи і технології отримання хімічної продукції на основі біотехнології.
Биология ондатры
http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9006
Грызуны (Rodentia), самый большой, как по общей численности особей, так и по количеству родов и видов, отряд млекопитающих, к которому относятся мыши, крысы, белки, дикобразы, бобры и множество других животных - почти половина всех ныне живущих форм этого отряда. Все они обладают высокоспециализированной зубной системой. У грызунов передние зубы, или резцы, превращены в грызущий аппарат; они очень крупные и растут в течение всей жизни животного. Эмаль покрывает только переднюю, часть резцов; позади расположен более мягкий дентин, поэтому резцы все время самозатачиваются, и их скошенная назад долотовидная поверхность остается неизменно острой. У грызунов по одной паре резцов на каждой челюсти; этим они отличаются от всех прочих грызущих млекопитающих, например зайцеобразных. Клыков нет, и резцы отделены от щечных зубов широким беззубым промежутком - диастемой. Щечных зубов обычно не больше 5. Их жевательная поверхность может быть относительно простой (у белок), сложно-бугристой (у бобров, дикобразов, крыс), а у некоторых видов покрывающая ее эмаль образует извилистую складчатость (у водосвинки). У многих грызунов щечные зубы, подобно резцам, растут на протяжении всей жизни. Благодаря особому строению челюстных мышц нижняя челюсть во время пережевывания пищи движется как в вертикальном, так и в переднезаднем направлении. [13]
Размеры грызунов обычно невелики. Самыми крупными их представителями были вымершие гигантский бобр и гигантская водосвинка - оба величиной с барибала (американского черного медведя). Среди ныне живущих форм крупнее всех тоже водосвинка, близкая по размерам к небольшой свинье. Однако большинство видов укладывается по габаритам в диапазон между мышью и сурком.
Грызуны распространены почти по всему миру; это одна из немногих групп плацентарных млекопитающих, проникших естественным путем в Австралию. Местообитания и образ жизни их весьма разнообразны. Белки, сони и американские дикобразы живут на деревьях; крысы, мыши, морские свинки и многие другие проводят всю жизнь в непрерывном рыскании по земле. Луговые собачки, сурки, гоферы, слепыши, цокоры и землекоповые большую часть времени остаются под землей. Тушканчики, кенгуровые крысы, прыгуны и кафрский долгоног передвигаются прыжками на задних лапах подобно кенгуру. Агути и вискаши - отличные бегуны, живущие на открытых равнинах. У летяги по бокам тела отходят кожные складки, растягивающиеся между передними и задними конечностями и позволяющие планировать с дерева на дерево. Ондатры, бобры, водосвинки и нутрии обладают разнообразными приспособлениями к жизни в воде, где и проводят значительную часть времени. [15]
Грызуны, в общем, растительноядные животные и предпочитают плоды и семена, питая особое пристрастие к зернам злаков; многие поедают зеленые части растений. Впрочем, большинство видов включает в рацион животную пищу - яйца, птенцов, насекомых. По-видимому, некоторым грызунам определенное количество такого корма даже необходимо.
Большинство видов отличается очень высокой плодовитостью; почти у всех бывает по крайней мере один, а у многих по нескольку (6-8) пометов в год. Размножаться все грызуны начинают самое позднее в годовалом возрасте. Число детенышей в помете до 18, лишь у некоторых видов 1-2.
Многочисленные ископаемые остатки грызунов известны с начала эоцена (65 млн. лет назад), а один их вид описан из верхнепалеоценовых отложений (75 млн. лет назад). Однако, несмотря на большое разнообразие и высокую численность современных форм, в палеонтологической летописи отряд представлен сравнительно слабо. [19]
Грызуны (Rodentia), самый большой, как по общей численности особей, так и по количеству родов и видов, отряд млекопитающих, к которому относятся мыши, крысы, белки, дикобразы, бобры и множество других животных - почти половина всех ныне живущих форм этого отряда. Все они обладают высокоспециализированной зубной системой. У грызунов передние зубы, или резцы, превращены в грызущий аппарат; они очень крупные и растут в течение всей жизни животного. Эмаль покрывает только переднюю, часть резцов; позади расположен более мягкий дентин, поэтому резцы все время самозатачиваются, и их скошенная назад долотовидная поверхность остается неизменно острой. У грызунов по одной паре резцов на каждой челюсти; этим они отличаются от всех прочих грызущих млекопитающих, например зайцеобразных. Клыков нет, и резцы отделены от щечных зубов широким беззубым промежутком - диастемой. Щечных зубов обычно не больше 5. Их жевательная поверхность может быть относительно простой (у белок), сложно-бугристой (у бобров, дикобразов, крыс), а у некоторых видов покрывающая ее эмаль образует извилистую складчатость (у водосвинки). У многих грызунов щечные зубы, подобно резцам, растут на протяжении всей жизни. Благодаря особому строению челюстных мышц нижняя челюсть во время пережевывания пищи движется как в вертикальном, так и в переднезаднем направлении. [13]
Размеры грызунов обычно невелики. Самыми крупными их представителями были вымершие гигантский бобр и гигантская водосвинка - оба величиной с барибала (американского черного медведя). Среди ныне живущих форм крупнее всех тоже водосвинка, близкая по размерам к небольшой свинье. Однако большинство видов укладывается по габаритам в диапазон между мышью и сурком.
Грызуны распространены почти по всему миру; это одна из немногих групп плацентарных млекопитающих, проникших естественным путем в Австралию. Местообитания и образ жизни их весьма разнообразны. Белки, сони и американские дикобразы живут на деревьях; крысы, мыши, морские свинки и многие другие проводят всю жизнь в непрерывном рыскании по земле. Луговые собачки, сурки, гоферы, слепыши, цокоры и землекоповые большую часть времени остаются под землей. Тушканчики, кенгуровые крысы, прыгуны и кафрский долгоног передвигаются прыжками на задних лапах подобно кенгуру. Агути и вискаши - отличные бегуны, живущие на открытых равнинах. У летяги по бокам тела отходят кожные складки, растягивающиеся между передними и задними конечностями и позволяющие планировать с дерева на дерево. Ондатры, бобры, водосвинки и нутрии обладают разнообразными приспособлениями к жизни в воде, где и проводят значительную часть времени. [15]
Грызуны, в общем, растительноядные животные и предпочитают плоды и семена, питая особое пристрастие к зернам злаков; многие поедают зеленые части растений. Впрочем, большинство видов включает в рацион животную пищу - яйца, птенцов, насекомых. По-видимому, некоторым грызунам определенное количество такого корма даже необходимо.
Большинство видов отличается очень высокой плодовитостью; почти у всех бывает по крайней мере один, а у многих по нескольку (6-8) пометов в год. Размножаться все грызуны начинают самое позднее в годовалом возрасте. Число детенышей в помете до 18, лишь у некоторых видов 1-2.
Многочисленные ископаемые остатки грызунов известны с начала эоцена (65 млн. лет назад), а один их вид описан из верхнепалеоценовых отложений (75 млн. лет назад). Однако, несмотря на большое разнообразие и высокую численность современных форм, в палеонтологической летописи отряд представлен сравнительно слабо. [19]
Подписаться на:
Сообщения (Atom)