|
Читайте также: |
для студентов 4 курса, специальность 060301 «Фармация», квалификация «специалист»
(очная форма обучения)
ТЕМА: Общая характеристика биотехнологического процесса. Ферментеры
ЦЕЛЬ: способствовать формированию системы теоретических знаний по устройству и принципам работы современного лабораторного и производственного оборудования, подбору основных и вспомогательных компонентов питательных сред в зависимости от получаемого целевого продукта, выбору типа биотехнологического процесса и необходимого технологического оборудования.
ВРЕМЯ ЛЕКЦИИ: 2 часа
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Общая схема биотехнологического процесса.
2. Приготовление и стерилизация питательных сред, технологического воздуха и оборудования.
3. Выращивание посевного материала.
4. Культивирование биообъектов (ферментация).
5. Аппаратурное оформление биотехнологического процесса. Биореакторы.
ВЫВОДЫ. Основные технологические стадии биотехнологического процесса включают: приготовление и стерилизацию питательных сред; приготовление посевного материала; культивирование; обработку культуральной жидкости; выделение и очистку биопрепарата; получение готовой продукции.
Понятие «среда для культивирования» включает не только определенный качественный и количественный состав компонентов или отдельных элементов, необходимых для конструктивного и энергетического обмена организма (источники азота, углерода, фосфора, ряда микроэлементов, витамины, ростовые вещества), но и физико-химические и физиологические факторы (кислотность, окислительно-восстановительный потенциал, температура, аэрация и др.). Все эти факторы играют существенную роль в развитии микроорганизмов и в проявлении ими отдельных физиологических и биохимических функций.
Обязательное требование всех б/т процессов – соблюдение асептических условий на всех этапах.
Каждая производственная культура, которая используется в качестве продуцента целевого продукта, должна иметь свой паспорт, в котором указаны: ее название, род (вид), коллекционный номер, средний уровень активности, серия, дата выпуска, срок годности, характеристика среды для выращивания и хранения культуры.
Процесс подготовки посевного материала многоступенчатый, состоит из нескольких последовательных этапов. Таким образом, реализуется один из основных принципов б/т процессов принцип масштабирования — поэтапного увеличения объема аппаратов. Второй принцип б/т процессов - принцип однородности физико-химических условий — температуры, рН, концентрации растворенных веществ, включая О2и другие газы, во всем объеме аппарата – соблюдается не только при подготовке инокулята, но и в основном при глубинном культивировании в биореакторе.
Центральный процесс биотехнологического производства — биосинтез в ферментере принято характеризовать с использованием разных критериев.
Наиболее часто он дифференцируется по принципу организации материальных потоков на периодический, полупериодический (или регулируемый), непрерывный, отьемно-доливной, многоциклический.
По характеру культивирования продуцента процесс биосинтеза подразделяется на поверхностную и глубинную ферментации.
Основным аппаратурным элементом биотехнологического процесса является биореактор - ферментер. Биореакторы предназначены для культивирования микроорганизмов, накопления биомассы, синтеза целевого продукта. Биореакторы изготавливают из высоколигированных марок стали, иногда из титана.
Типовые ферментеры представляют собой вертикальные ёмкости различной вместимости. Ферментеры снабжены паровой рубашкой, мешалками, барботерами, стерилизующими воздушными фильтрами, отбойниками, обеспечивающими необходимые температурный, газовый режим, гидродинамическую обстановку в биореакторе.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ СТУДЕНТОВ:
1. Перечислите основные стадии биотехнологического процесса.
2. Укажите назначение питательных сред. В чем отличие твердых и жидких питательных сред?
3. Какова роль основных компонентов питательных сред?
4. Охарактеризуйте методы стерилизации питательных сред, воздуха, оборудования.
5. Перечислите различные классификации биотехнологического процесса.
6. Приведите примеры рационального выбора типа биотехнологического процесса в зависимости от целевого продукта.
7.Охарактеризуйте системы перемешивания, теплоснабжения, аэрации, пеногашения современных ферментеров.
8. Укажите основные направления совершенствования промышленного биотехнологического оборудования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фармацевтическая биотехнология / Под ред. В.А. Быкова. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 2009. – С. 50-109.
2. Основы фармацевтической биотехнологии / Т.П. Прищеп [и др.]. – Ростов н/Д.: Феникс; Томск: Изд-во НТЛ, 2006. – С. 43-76.
3. Сазыкин Ю.О. Биотехнология / Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева. - М.: ИЦ «Академия», 2007.- 254 с.
ЛЕКЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА: доц. В.С. Савостиным
Методическая разработка утверждена на заседании кафедры
№_____ от «____________________»
Зав. кафедрой организации фармацевтического дела,
клинической фармации и фармакогнозии, доц. Г.И. Шведов
Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 359 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Дифференциал функции | | | Качественная характеристика компонентов питательной среды |