Лекции БТ основные

Оглавление

Введение.............................................................................................................

5

Глава 1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ ....................................

8

1.1. БИОТЕХНОЛОГИЯ – НОВАЯ КОМПЛЕКСНАЯ ОТРАСЛЬ................................

8

1.2. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ ......

9

1.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ.......................................................

15

1.4. ЭЛЕМЕНТЫ, СЛАГАЮЩИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ..........

20

1.5. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ .................................

31

1.6. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ;

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ .............................................................

34

Глава 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ:

ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛЕЗНЫХ ВЕЩЕСТВ ...........

38

2.1. БЕЛОК ОДНОКЛЕТОЧНЫХ ..................................................................................

38

Субстраты I-го поколения – углеводы .................................................................

41

Субстраты II-го поколения – жидкие углеводороды ..........................................

44

Субстраты III-го поколения – оксидады углеводородов,

газообразные углеводороды, углекислота, водород ...........................................

47

2.2. АМИНОКИСЛОТЫ..................................................................................................

52

Технология получения глутаминовой кислоты...................................................

56

Технология получения лизина..............................................................................

59

Технология получения триптофана .....................................................................

62

2.3. ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ ................................................................................

65

Получение лимонной кислоты .............................................................................

67

Получение молочной кислоты..............................................................................

71

Получение уксусной кислоты...............................................................................

72

Получение пропионовой кислоты........................................................................

74

Получение итаконовой кислоты...........................................................................

74

Получение глюконовой кислоты..........................................................................

75

Получение фумаровой кислоты............................................................................

76

2.4. ВИТАМИНЫ.............................................................................................................

76

Получение витамина В12 .......................................................................................

77

Получение витамина В2 ........................................................................................

78

Получение эргостерина.........................................................................................

79

2.5. БИОПОЛИМЕРЫ .....................................................................................................

80

Полисахариды........................................................................................................

80

Технология получения декстранов ......................................................................

82

Ксантан ..................................................................................................................

83

Альгинат ................................................................................................................

83

Курдлан..................................................................................................................

84

Пуллан....................................................................................................................

84

Склероглюкан........................................................................................................

84

Микробные полиоксиалканоаты..........................................................................

85

2.6. АНТИБИОТИКИ ......................................................................................................

88

Глава 3. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ ..................................................

95

3.1. ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ ..................................................

95

3.2. ИММОБИЛИЗОВАННЫЕ ФЕРМЕНТЫ .............................................................

104

3.3. ПРОЦЕССЫ НА ОСНОВЕ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ ............

110

Иммобилизованные ферменты в пищевой промышленности .........................

112

Использование иммобилизованных ферментов

в тонком органическом синтезе .........................................................................

115

3.4. ФЕРМЕНТЫ В МИКРОАНАЛИЗЕ ......................................................................

116

Глава 4. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ .....................

121

4.1. МЕТОДЫ И ВОЗМОЖНОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ ...................

121

Получение генов..................................................................................................

124

Конструирование рекомбинантных ДНК..........................................................

126

Перенос генов в клетки организма-реципиента ...............................................

127

Скрининг и отбор рекомбинантных клеток ......................................................

128

4.2. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ ПРОМЫШЛЕННО ВАЖНЫХ ПРОДУЦЕНТОВ ......

130

Получение рекомбинантного инсулина.............................................................

131

Биосинтез соматотропина ..................................................................................

133

Получение интерферонов ...................................................................................

134

4.3. КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ ................................................................................

136

Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БИОЭНЕРГЕТИКА

И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА

МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ............................................................

142

5.1. БИОЭНЕРГЕТИКА ................................................................................................

142

Биометаногенез ...................................................................................................

144

Получение спирта ...............................................................................................

151

Жидкие углеводороды ........................................................................................

154

Биологическое получение водорода ..................................................................

156

Биотопливные элементы и биоэлектрокатализ.................................................

161

5. 2. БИОГЕОТЕХНОЛОГИЯ МЕТАЛЛОВ................................................................

163

Бактериальное выщелачивание..........................................................................

163

Биосорбция металлов из растворов ...................................................................

173

Обогащение руд ..................................................................................................

175

Глава 6. БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ

В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ .........................................................

176

6.1. БИОПЕСТИЦИДЫ .................................................................................................

176

Бактериальные препараты ..................................................................................

178

Грибные препараты.............................................................................................

183

Вирусные препараты...........................................................................................

186

6.2. БИОГЕРБИЦИДЫ ..................................................................................................

188

6.3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ .......................................................................

189

Технология получения азотных биоудобрений.................................................

189

Снабжение растений фосфатами........................................................................

194

6.4. НОВЕЙШИЕ МЕТОДЫ БИОТЕХНОЛОГИИ

ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ......

196

Культура растительных клеток и тканей...........................................................

196

Техника слияния протопластов: гаплоидные растения ....................................

204

Генетическая инженерия растений ....................................................................

206

Глава 7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ....................................

208

7.1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОКОВ .........................................

209

Аэробные процессы очистки сточных вод ........................................................

211

Анаэробные процессы очистки стоков..............................................................

220

7.2. УТИЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ................................................................

223

7.3. БИООЧИСТКА ГАЗОВОЗДУШНЫХ ВЫБРОСОВ ............................................

226

7.4. БИОДЕГРАДАЦИЯ КСЕНОБИОТИКОВ ............................................................

233

Заключение ....................................................................................................

240

Литература .....................................................................................................

245