Микроорганизмы:

Простейшие организмы: виды и функции

News image

Простейшие организмы – это группы одноклеточных организмов, которые могут создавать многоклеточные колонии. Описанных ви...

Пневмококк

News image

Пневмококк (Streptococcus pneumoniae) (син.: Вейксельбаума диплококк, Френкеля диплококк, Diplococcus pneumoniae, Micr...

Основы вирусологии:

Дезинфекция и стерилизация

Хирургические инструменты, соприкасающиеся с кровью, гноем и другими биологическими жидкостями больного, должны быть о...

Вирус полиомиелита

Полиомиелит (polios — серый, myelos — спинной мозг) (детский спинномозговой паралич, спинальный детский паралич, болез...

Вирус краснухи

Краснуха (устар. — германская корь, коревая краснуха) — острозаразное вирусное заболевание, характеризующееся слабо вы...

Авторизация





Генетически модифицированные микроорганизмы приходят на смену химическим предприятиям

генетически модифицированные микроорганизмы приходят на смену химическим предприятиям

Общеизвестно, что микроорганизмы синтезируют целый ряд ценных веществ. Сегодня, благодаря направленным генетическим манипуляциям, удается не только увеличить продуктивность биосинтеза, но и получать вещества, химическое производство которых ранее было невозможно. Пищевые добавки, аминокислоты, витамины, ароматизаторы, ферменты – вот далеко не полный перечень веществ, которые получают при помощи генетически модифицированных микроорганизмов. В ряде случаев, биотехнологические методы производства этих соединений уже заменили традиционный химический синтез.

Преимущества биотехнологического производства с использованием генетически модифицированных микроорганизмов очевидны: микроорганизмы быстро растут и, в большинстве случаев, легко культивируются. В отличие от традиционного химического синтеза, биосинтез протекает при нормальных условиях, а значит, для него не требуется создание таких дополнительных условий как повышенная температура, давление, или применение агрессивных химикатов. Очевидна экологическая привлекательность биосинтеза, основанного на использовании возобновляемых природных ресурсов, а также того факта, что неиспользованная продукция легко подвергается биодеградации и оказывает минимальное загрязняющее воздействие на сточные воды.

Генетически модифицированные микроорганизмы используются в настоящее время для производства фармацевтических препаратов, вакцин, продуктов тонкого органического синтеза, пищевых добавок и других сопутствующих соединений пищевой промышленности. Вот только некоторые примеры продуктов микробного синтеза:

Витамин B2 (краситель, рибофлавин E 101), витамин C (консервант, аскорбиновая кислота E 300);

Загуститель ксантан (E 415), регулятор кислотности лимонная кислота (E 330);

Консервант, натамицин (E 235), низин (E 234), лизоцим (E 1105);

Аминокислоты: глутамат – усилитель вкуса и запаха (E621), аспартам - подсластитель (E 951) или цистеин (E 921), используются для улучшения качества пищевых продуктов и кормов;

Ферменты, необходимые для производства сыров, хлеба, выпечки, алкогольных напитков, соков, сиропов, глюкозы, и других продуктов также во многих случаях получают при помощи генетически модифицированных микроорганизмов.

Генетическая инженерия позволяет существенно расширить возможности микробиологического производства, повысить микробную продуктивность и сделать биосинтез экономически более выгодным по сравнению с химическим производством. Клонирование в микробную клетку генов определенных метаболических путей позволяет не только существенно увеличить количество конечного целевого продукта, но и добиться синтеза таких несвойственных для микробного метаболизма веществ как, например, инсулин. Генная инженерия позволяет перевести т.н. «индуцибельные» гены (экспрессируются при наличии в среде определенного соединения), в «конститутивные» (экспрессируются постоянно на высоком уровне). В том случае, если необходимое вещество синтезируется микроорганизмом неприспособленным для роста в культуре, достаточно клонировать гены, отвечающие за синтез этого соединения в другой, хорошо адаптированный для роста в биореакторе штамм.

Примечательно, что даже питательную среду для роста бактерий и грибов в культуре часто производят с использованием генетически модифицированных организмов. Так, белки, крахмал, сахара, витамины и другие необходимые микроорганизмам вещества производят из генетически модифицированной сои или кукурузы.

Методы биотехнологического производства. Биосинтез осуществляется в специальных биореакторах (т.н. ферментерах), представляющих собой закрытые, стальные баки, устроенные таким образом, чтобы поддерживать оптимальные условия для культивирования микроорганизмов. Завершение процесса ферментации сопровождается многостадийным процессом выделения и очистки целевого продукта. Технология процесса выделения и очистки зависит как от самой природы организма-продуцента, так и от получаемого вещества. В том случае, когда речь идет о производстве витаминов, аминокислот, ферментов, антибиотиков, считается, что после завершающей стадии очистки в конечном продукте не обнаруживается никаких следов микроорганизмов, и никакая микробная ДНК не детектируется.

Безопасность. Международные стандарты качества производства (GMP) устанавливают требования к чистоте таких соединений как витамины и пищевые добавки. При этом не играет никакой роли, были получены эти соединения химически, биологически или при помощи генетически модифицированных организмов. Конечный продукт всегда должен быть химически чистым и не содержать никаких примесей. Деятельность предприятий, использующие генетически модифицированные организмы, должна регулироваться правительственным учреждениям. Так, на всей территории ЕС уже существуют законы, в которых установлены требования к оборудованию для биосинтеза, используемым микроорганизмам, а также критерии безопасности и качества конечных продуктов.

Маркировка. Так как витамины и другие пищевые добавки тщательно очищаются, и не содержат следов генетически модифицированных микроорганизмов, то они не требуют дополнительной маркировки. Следует также учесть, что аминокислоты и ферменты являются скорее вспомогательными веществами, нежели пищевыми продуктами, поэтому предъявляемые к ним требования биобезопасности менее строги.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Открытие причины малярии

Из года в год малярия свирепствовала на Земле и уносила больше жизней, чем какое-либо другое инфекционное заболева­ние...

Худые и толстые

Исследования, проведенные в лаборатории Джефри Гордона (Школа медицины при Университете Вашингтона, Сент-Луис, Миссури...

Пробиотики

Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые при попадании в желудочно-кишечный тракт человека в достаточном количес...

Иммунитет:

Сопротивление бактерий

Пока мы разрабатываем более изощренные оружия против бактерий, те находят все лучшее средства против наших лекарств. Д...

Антигистамины

Разрешение проблемы отторжения тканей может стать по­водом для возникновения новых проблем, на этот раз уже эти­ческих...

Уникальный препарат Трансфер фактор

Препарат Трансфер фактор является, поистине, лучшим иммуностимулятором, который был разработан за последние десятилети...