Градова Н.Б., Бабусенко Е.С., Панфилов В.И. Биологическая безопасность биотехнологических производств
.pdf10 Глава 1
2.1. Биологические |
объекты, используемые |
в |
биотехнологии |
||||||
Продукты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и процессы |
Бактерии |
Актином ицеты |
|
Грибы |
Дрожжи |
||||
биотехноло- |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
> |
4 |
|
|
5 |
|
Антибиотики |
Bacillus |
brevis |
Streptomyces |
Penicillium |
|
|
|||
|
(грамицидин); |
griseus |
chrysogenum |
|
|
||||
|
В. polymyxa |
(стрептоми- |
(пенициллин); |
|
|
||||
|
(полимиксин); |
цин); |
P. |
griseofulvum |
|
|
|||
|
В. subtilis |
S. aureofaciens |
(гризеофуль- |
|
|
||||
|
(субтилин); |
(тетрациклин); |
вин) |
|
|
|
|
||
|
В. licheniformis |
S. erythreus |
Cephalosporium |
|
|
||||
|
(бацитрацин) |
(макролиды); |
acremonium |
|
|
||||
|
|
|
p. Streptomyces |
(цефалоспорин) |
|
|
|||
|
|
|
(нистатин) |
|
|
|
|
|
|
Витамины |
Propionibacte- |
Chtysomollus |
Eremothecium |
Pichia |
guillier- |
||||
|
rium freuden- |
var. carotinoides ashbyi |
(B2); |
mondii |
(B2); |
||||
|
reichii (B]2); |
(каротиноиды) |
Aspergillus |
niger |
Saccharomyces |
||||
|
Methanosarcina |
|
Blakeslea |
tris- |
cerevisiae (D2); |
||||
|
barkeri |
|
|
pora |
|
|
S. carlsbergen- |
||
|
Gluconobacter |
|
(каротиноиды) |
sis |
|
||||
|
oxydans |
|
|
|
|
|
|
Rhodotorula |
|
|
(L-аскорбино- |
|
|
|
|
|
gracilis |
|
|
|
вая кислота) |
|
|
|
|
|
(каротиноиды) |
||
Кормовые |
Methylococcus |
|
|
|
|
|
Candida mal- |
||
белково- |
capsulatus |
|
|
|
|
|
tosa, |
|
|
витаминные |
(на природном |
|
|
|
|
|
C. tropical is, |
||
концентраты |
газе) |
|
|
|
|
|
|
С. utilis |
|
|
Ralstonia |
lutro- |
|
|
|
|
|
(на углевод- |
|
|
pha |
|
|
|
|
|
|
ном и углево- |
|
|
(на водороде) |
|
|
|
|
|
дородном |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
сырье) |
|
S. cerevisiae, S. carlsbergensis
(на отходах зернопроизводств)
Kluveromyces marxianum
(на молочной сыворотке)
Объекты биотехнологии |
11 |
|
|
|
Продолжение |
таблицы 2.1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Биологиче- |
Bifidobacterium |
|
|
p. Candida, |
ски активные bifidum |
|
|
p. Yarrowia |
|
добавки и |
(пробиотики) |
|
|
(белково-угле- |
пробиотики |
|
|
|
водные добав- |
|
|
|
|
ки, обогащен- |
|
|
|
|
ные микро- |
|
|
|
|
элементами) |
Липиды |
|
Ферменты |
В. subtilis, |
|
В. licheniformis |
|
(а-амилазы, про- |
|
теиназы); |
|
Е. coli |
|
(аспартаза, фума- |
|
раза, пеницил- |
|
линамидаза) |
Органиче- Propionibacterium
ские кислоты shermanii (пропионовая);
Acetobacter aceti
(уксусная);
Lactobacillus delbrueckii
(молочная);
Clostridium butyricum
(масляная);
Pseudomonas fluoresceins
(а-кетоглутар.);
Acetobacter
(глюконовая)
p. Lypomices |
Cryptococcus |
|
|
|
terricolus, |
|
|
Rhodotorula |
|
|
rubra |
Asp. niger, |
Candida cylin- |
|
Asp. orysae, |
drical |
|
Asp. awamorii |
(липаза); |
|
(а-амилазы, |
Candida mal- |
|
Р-глюконаза, |
tosa |
|
целлюлазы, |
(убихинон) |
|
протеиназы, |
|
|
липазы, катала- |
|
|
за); |
|
|
Trichoderma |
|
|
viride, |
Tricho- |
|
derma |
reesei |
|
(целлюлаза);
Basidiomycetes
(лакказа)
Asp. niger
(лимонная);
Penicillium griseofulvum
(фумаровая)
12 Глава 1
|
|
|
|
Продолжение |
таблицы 2.1 |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
Спирты |
Zymomonas mobHis |
|
|
Saccharomyces |
|
|
(этанол); |
|
|
|
cerevisiae |
|
Clostridium |
aceto- |
|
|
(этанол) |
|
butyricum |
|
|
|
|
|
(бутанол) |
|
|
% |
|
Полисахари- |
Xantomonas |
|
|
Leuconostos |
|
ды и другие |
campestris |
|
|
mesenteroides |
|
биополимеры (ксантан); |
|
|
|
|
|
|
Azotobacter |
chroo- |
|
|
|
|
coccum, |
|
|
|
|
|
Ralstonia eutropha |
|
|
|
|
|
(р-полиоксибут) |
|
|
|
|
Энтомопато- |
В. thuringiensis |
|
Beauveria |
|
|
генные пре- |
(энтобактерин, |
|
bassiana |
|
|
параты |
дендробациллин) |
|
(боверин) |
|
|
Бактериаль- |
Azotobacter |
chroo- |
|
|
|
ные удобре- |
coccum |
|
|
|
|
ния и препа- |
(азотобактерин); |
|
|
|
|
раты для |
p. Rhizobium |
|
|
|
|
рекультива- |
(нитрагин); |
|
|
|
|
ции почв |
Bacillus |
|
|
|
|
|
megaterium |
|
|
|
|
|
(фосфобактерин) |
|
|
|
|
Биологиче- |
|
|
|
Fusarium |
|
ски активные |
|
|
|
moniliforme |
|
соединения |
|
|
|
(гибберелли- |
|
|
|
|
|
ны); |
|
|
|
|
|
p .Claviceps |
|
|
|
|
|
(алкалоиды) |
|
Лекарствен- |
Pseudomonas |
|
|
|
|
ные и меди- |
putida (реком- |
|
|
|
|
цинские пре- |
бинантный |
|
|
|
|
параты |
штамм) - интер- |
|
|
|
|
|
ферон; |
|
|
|
|
|
Arthrobacter |
globi- |
|
|
|
|
form is |
|
|
|
|
(биотрансформация стероидных гормонов);
Salmonella typhi
(брюшнотифозная
вакцина);
E. coli
(колибактерин)
Объекты биотехнологии |
13 |
|
|
|
Продолжение |
таблицы 2.1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Препараты |
Pseudomonas |
Rhodococcus |
|
p. Candida |
экологиче- |
aeruginosa, |
erythropolis |
|
(компонент |
ского назна- |
Ps. putida |
(компонент |
|
препарата для |
чения |
(компоненты пре- |
препарата для |
|
биоремедиации |
|
парата для биоре- |
биоремедиации |
|
сред,загряз- |
|
медиации сред, |
сред,загряз- |
|
ненных нефте- |
|
загрязненных нефненных нефте- |
|
продуктами) |
|
|
тепродуктами); |
продуктами) |
|
|
Acetobacter oleovore
(биоремедиация); активный ил разных родов (очистка сточных вод, газовоздушных выбросов)
Физиологические и биохимические свойства бактерий определяют их широкое распространение и глобальную роль в природных экосистемах, а также их участие в жизнедеятельности человека и животных. Основная глобальная роль микроорганизмов заключается в выполнении ими функции редуцентов в трофической цепи, их участие в биогеохимических циклах превращения углерода, азота, серы, железа и фосфора в природе.
Высокая скорость роста бактерий и синтеза белка, способность усваивать разнообразные органические соединения или трансформировать их, синтезировать многие экзогенные полезные для человека продукты, а также возможность изменения генома бактерий, определили широкое их использование в биотехнологии для получения продуктов и препаратов разного назначения.
Грамположительные спорообразующие бактерии Bacillus subtilis (рис. 2.1), В. polymyxa и В. licheniformis используются для производства антибиотиков; В. thuringiensis (рис. 2.2) - для получения биопрепарата энтобактерина и дендробациллина.
Анаэробные грамположительные спорообразующие |
бактерии |
p. Clostridium используют при производстве льноволокна, |
для раз- |
рушения пектина, при силосовании, для получения масляной кислоты, бутанола (рис. 2.3).
