2 Дәріс тақырыбы: Мақсатты өнімнің продуценттеріне қойылатын санитариялық және экологиялық талаптар Дәрістің оқыту нәтижелері

жүктеу 38,93 Kb. бет 1/2 Дата 26.11.2023 өлшемі 38,93 Kb. #44461

Навигация по данной странице:

• Дәріс мазмұны

№2 Дәріс тақырыбы: Мақсатты өнімнің продуценттеріне қойылатын санитариялық және экологиялық талаптар Дәрістің оқыту нәтижелері: 1. Биотехнлогиялық өндірісте қоректік ортаны дайындауды жіктеп, түсінеді. 2. Биотехнологиялық өндіріске арналған шикізатқа қойылатын талаптарды түсінеді. 3. Биотехнологиялық өндіріс кезінде ҚР нормативтік актілер мен заңдарын анықтайды. Дәріс мазмұны: 1. Мақсатты өнімнің продуценттерінің қасиеттері 2. Биотехнологиялық өндіріске арналған шикізатқа қойылатын талаптар 3. Биотехнлогиялық өндірісте қоректік ортаны дайындау 4. Биотехнологиялық өндіріс кезінде ҚР нормативтік актілер мен заңдары Мақсатты өнімнің продуценттері бірнеше қасиетке ие болуы керек. Биотехнологияның нысаныдарға қойылатын негізгі талап, телімді белсенділік (иммуногендік, антигендік, бактериоцидтік, фунгицидтік және фунгистатикалық т.б). Келесі талабы ол продуценттің тазалығы, яғни контаминация болмауы керек. Міндетті түрде: вирулеттілігі болмауы, тератогенділігі, канцерогенділігі болмауы, төменгі деңгейде патогенді апирогенді болуы. Осы талаптарды орындау мақсатында тұрғылықты халықтың және зертхана қызметкерлерінің жұқтырып алу мүмкіндігін төмендету үшін асептика, антисептика және дезинфекция ережелерін сақтау керек. Асептика – мақсатты өнімді зертханалық зерттеулер кезінде культивирлеу, бөлу және тазалау, биопрепартты орау және жаьу кезінде қоздырғышпен байланыстың болып кетуін алдын алуға бағытталған кешендік іс-шара. Негізгі асептикаға залалсыздандыру жатады (стерилизация). Антисептика - (лат. қарсы, septicus-шіру) жара ішіндегі микроорганизмдерді, патологиялық ошақтағы ұлпалар мен мүшелердегі, сонымен қатар тұтас ауру организмдегі микроорганизмдерді жоюға бағытталған іс-шаралар жүйесі. Биотехнологиялық кәсіпорындардағы антисептика деп – биологиялық факторлар мен белсенді химиялық заттар, механикалық және физикалық әдістерді қолдану арқылы зертхананы, жұмыс орнын, ауадағы микроорганизмдерді жоюға бағытталған. Дезинфекция – микробпен ластанған заттың бетінің өңделуі, оны қолданған кезде инфекция тудырмайтын дәрежеде болуы тиіс. Айта кетсек, дезинфекция кезінде микробтардың көп бөлігі (сонымен қатар патогенді микробтардың барлығы) өміршеңдігін жоғалтады, дегенмен споралар мен кейбір резистентентті вирустар тіршілік қабілетті жағдайда қалып қоюы мүмкін. Биотехнологиялық өндіріске арналған шикізатқа қойылатын талаптар: - ол дайын өнімнің пайда болуын қамтамасыз етеді; - қоректік ортаның шикізаты қарапайым, оңай табылатын болу керек( арзан өнім үшін ал өте қымбат өнім үшін қымбат ортаны қолдануға болады); - қоректік орта дайын өнімді оңай бөліп алуды қамтамасыз ету керек; -орта токсинді демек, улы болмау керек және қоршаған ортаны ластамау керек. Жылына биотехнологиялық жолмен алынған өнім миллион тоннаны құрайды, сондықтан спирт өндірісі үшін 90% шикізат жұмсалады екен, ал қалған 10%-і барлық қалған биотехнологиялық өндіріске кетеді. Биотехнлогиялық өндірісте қоректік ортаны дайындау үшін әртүрлі заттар қолданылады, (минералды, жануар мен өсімдік тектес) және химиялық жолмен синтезделетін табиғи заттар. Бұл заттар (оларды шикізат деп атайды) қоректік орта құрамына кіреді, сондықтан олардың құрамында зиян келтіретін қоспалардың болуы мүмкін емес, бағасы қымбат емес және оңай табылатын болуы керек. Шикізаттың барлық түрлері мемлекеттік стандарт талабына сәйкес болуы керек(МЕСТ).Күрделі табиғи зат және өндірістік қосымша өнім қоректік ортаны дайындау үшін шикізаттың жарамдылығына биохимиялық тексерулер қатаң жасалуы керек. Шикізаттың негізгі түрлері қарастырылады. Су. Қоректік ортаны дайындау үшін су құбырынан немесе ашық су қоймасынан алынған су өзіне тән өңдеулер жасалғаннан кейін суды қолданады. Су биологиялық таза, түссіз, дәмсіз және иіссіз, құрамында тұнба болмауы керек. Судың құрғақ қалдығы 1000 мг/л жоғары болмауы керек, жалпы тұтқырлығы 7 мг-экв/л көп болмауы керек. Өте тұтқыр су микроорганизмнің өсуін баяулатады. Судағы зиянды қоспалардың құрамы келесі мәндер көп болмауы керек, мг/л: Қорғасын - 0,1 Мышьяк - 0,05 Мыс - 3,0 Фтор - 1,5 Мырыш - 5,0 1 мл судағы жалпы микроорганизмдердің саны 100-ден аспауы керек. Биотехнологиялық өндірістерде су тек қоректік ортаны дауындау үшін ғана емес, салқындату үшін, аппаратты жуу үшін қолданылады. Биотехнологиялық өндірістерде таза судың үлкен көлемін қажет етеді. Мысалы: нан ашытқысы өндірісінде 1т ашытқыны өндіру үшін 150-180м3 су жұмсалады. Көміртегі көзі. Гетеротрофты микроорганизмдер көміртегі көзі ретінде және әртүрлі көміртегі қосылыстарын құрайтын энергияны қолдануға қабілетті. Бірақта микроорганизмнің әрбір түрі субстрат үшін бірінші орында көміртегін таңдайды. Осы микроорганизмнің көміртегі көзі ретінде қосылыстардың санының қолданылуы шектелген. Көміртегі қосылысын микроорганизм жұту қабілетін бірден сездірмейді. Ферменттер көміртегі болмаған кезде микроорганизм жасушасында белгілі бір затты ассимиляциялауға қатысады. Бұрыннан қолданылатын микробиологиялық синтездеуде көміртегін құрайтын шикізат болып көмірсулар саналады. Олар жасуша құрылысын синтездеу үшін микроорганизмдерді қолданады және сонымен қатар энергия көзінің міндетін атқарады. Микроорганизм үшін көміртегі көзіне ең қолайлысы көмірсулардың ішіндегі глюкоза, бірақ оның бағасы қымбат болуына байланысты метаболиттер биосинтезінде ғана қолданылады. Көп тонналы микробиологиялық өндіріс үшін, бағасы арзан көміртегін құрайтын өнім – ауыл шаруашылығының қалдықтары, целлюлоза-қағаз және тамақ өнеркәсібінің қалдықтары қолданылады, әсіресе көміртегі көзінің ішінде ағаш қалдығының ұнтағы қазіргі кезде шикізатты жаңарту категориясына жататындар жоғары орын алуда. Глюкоза С6Н12О6 кристалл түрінде , судың 9% көп емес бөлігін құрауы мүмкін , күлділігі - 0,07% көп емес бөлігін, (соның ішінде темірдің 0,004% көп емес бөлігін) құрауы керек. Құрғақ заттың құрамында редуцирлеуші заттың 99,5% кем емес бөлігі болуы керек. Сахароза (қант қызылшасы, тростник қанты) С12Н22О11 техникалық құрамы 99,75 % сахарозадан кем емес болуы керек, күлділігі 0,03 % болу керек. Ылғалдылығы 0,15 % дейін болуы керек. Лактоза (сүт қанты) С12Н22О11, сүттің сары суынан алынған майды дайындағаннан кейінгі қалдығы болып саналады. 50%қант концентрациясы қоюланғаннан кейін және кристаллизациясынан кейін лактоза концентраты алынады. Лактоза қант шикізаты 92 % кем емес қантты құрайды, судың 3% кем емес бөлігін құрайды, күлділігі 2% және сүт қышқылы 1% құрайды. Ақуыз санын көрсетпейді, бірақ ол 3% жоғарыламайды. Крахмал – полисахарид түрінде болып келеді, өсімдік дәнінде кездеседі (өсімдіктің көміртегі қоры). Өндірістік масштабта картоптан және жүгеріден алынады. Микроорганизм ферменттің әсерінен крахмал глюкозаға дейін гидролизденеді. Сортына қарай (І, ІІ, ІІІ) байланысты, крахмалдағы күлділігінің құрамы 0,35 – 1,2% дейін жетеді. Гидрол – крахмал өндірісінде стандартты емес өнім болып саналады. Қоңырлау, қоюлау өзіне тән иісі бар шырын болады. Шамамен 70 % редуцирлеуші зат құрғақ затта болады, демек 50 % қант техникалық өнімде болады. Гидрол қант негізінде глюкозадан тұрады. Глюкозадан басқа құрғақ зат құрамы шамамен 18 % ашытылмайтын қантты құрайды, бұл өнім глюкоза полимеризациясы, крахмалдың толық ыдырамаған бөлігі;қалған гидролдың көмірсуы идентифицирленбеген. Крахмал гидролизінде көмірсудан басқа органикалық қышқылдың біраз бөлігі пайда болады. Гидролдың рН (активті қышқылы) шамамен 4,0 құрайды; күлділігі 6 % көп емес болады. Күлдің негізгі бөлігі – бұл натрий хлориды; фосфор, магний, темір және аз мөлшерде гидролға қатысушы басқа элементтер болады. Меласса – қант өндірісіндегі стандартты емес қосымша өнім, кристалл қантты екінші рет бөлгендегі қалған өнім. Түсі – қара қоңыр, тығыздығы 1,35 – 1,40 г/см3 болады. Меласса 61-68 % құрғақ затты құрайды , 40-55 % сахарозаны құрайды. Одан басқа 0,5-2,0 % инвертті қанттан тұрады және 0,5-2,5 % рафинозадан тұрады. Мелассада 1,1-1,5 % азот құралады, оның үшінші бөлігі бетаин формасында болады, микроорганизм оны қолдана алмайды. Мелассаның құрамына көптеген амин қышқылдары (аспарагин, глутамин, лейцин, изолейцин, тирозин) кіреді және В витамин тобы (биотин, тиамин, рибофлавин, инозит, никотин және пантотен қышқылы) кіреді. Әсіресе биотин үлкен мәнге ие (оның құрамы 80 мг/т). Мелассалы күлде калий көп (30-40 %), магний (1,5-4,5 %), кальций (14 % дейін), темір және басқа да элементтер, бірақ салыстырғанда фосфор көзі аз болып келеді. Мелассаны сақтау кезінде қанттың жоғалуы микроорганизм әрекетінің нәтижесіне байланысты болады. Жүгері ұны. Жүгері ұнының құрамы жүгерінің сортына, оны өсіруіне және сақтауына байланысты ауытқып отырады. Орта есеппен алғанда 67-70 % крахмалды құрайды,шамамен 10 % басқа көмірсуды құрайды (клетчатка, пентоза, декстрин, еріген көмірсулар), шамамен 12 % ақуызды (30 % глютелин және 45-50 % козеин) құрайды. Ылғалдылығы шамамен 25 % аспауы керек. Күлділігі шамамен 0,9 % құрайды. Жүгері ұнының күлділік құрамында 45 % дейін, фосфор ангидриді, 30 % калий оксидін және 15% магний оксидін құрайды. Жүгері ұны антибиотик және фермент биосинтезі үшін қоректік ортада көміртегі көзі қызметін атқарады. Ол барлық дән өнімдерінің ішіндегі ең арзаны және оның бағасы оның ұнтақталған дәрежесіне байланысты. Мелассалы барда спирт өндірісінің қалдығы, стандартты емес өнім болып саналады. Табиғи бардада 6-10 % құрғақ зат құралады. Барда құрамына ашытқы массасынан басқа амин қышқылы, гликол, сүт, янтар қышқылы, кальций тұзы, калий, натрий, марганец, кобальт, мыс, және бір қатар В витамин тобы қатысады. Ацетонбутилді барда – органикалық ертінділер – ацетон мен бутил спиртінің микробиологиялық өндірісінің қалдығы стандартты емес өнім. Микробиологиялық синтез үшін шламды бөлгеннен кейінгі барда қолданылады. Барданың құрамына көмірсу, клечатка, азот құрайтын және күлді заттар кіреді. Ағаш шикізаты. Көп жылдық өсімдік ұлпасы болып келеді, целлюлозаны, лигнинді пентозаны, гемицеллюлозаны және басқа да өсімдік ұлпасының жасушалы матриксі пайда болатынды құрайтын зат. Бұл шикізатта көміртегі көзі болып гексоза, пентоза, органикалық қышқылдар саналады. Шикізатта олар бос күйінде іс жүзінде кездеспейді, сондықтан шикізатқа арнайы өңдеулер жасалады: майдалайды және гидролиздейді (судың көмегімен ыдыратады) жоғарғы температурада гидролиз аппаратында жүргізіледі. Ағаштың полисахаридтері гидролиз процесінде суда еріген күйге моносахаридтерге айналады, микроорганизмдерді оңай сіңіреді. Микробиологиялық синтез үшін өнеркәсіптік өндірісте субстрат алу үшін ағаштың өзі емес ағаш өңдеудегі гарбіл, жаңқа, ағаш үгіндісі қолданылады. Ағаш гидролизі процесінен алынған ертіндіні гидролизат деп атайды, микроорганизмді өсіру үшін субстраттың сапасын моносахарид құрамына қарай бағалайды. Гидролизаттағы қант құрамы ағаштың тегіне байланысты және гидролиз әдісіне және басқа да факторларына байланысты ажыратылады. Азықтық ашытқыны алуда целлюлоза өндірісінің қалдығы сілтілі сульфит кеңінен қолданылады. Гидросульфит кальций және күкірт қышқылды ортада ағашты қайнату процесінде сілтілі сульфит пайда болады. Целлюлозабұл процесте сақталады, ал сілтілі сульфит ертіндісіне лигнинге, гемицеллюлозаға, шайырға, майға, минерал тұзыға ауысады. Сілтілі сульфит арнайы өңдеуден өткеннен кейін, биотехнологиялық өндірісінде этил спиртін және азықтық ашытқыны алуда қолданылады. Гидролизат алдында сулы немесе қышқыл гидролиздеуде ағаштың гемицеллюлозасы және пентозды қант және декстрин пайда болады. Ағаш өңдейтін қалдықтан басқа және целлюлоза – қағаз өндірісінде целлюлоза құрайтын шикізат болып (мақтаның қауашағы, жүгерінің собығы, күн бағыстың, күріштің сабаны) саналады. Биотехнологиялық синтез үшін мұндай шикізатты дайындау гидролиздеуде целлюлозаны еріген қантқа дейін жеткізу болып табылады. Шикізатты жаңарту категориясына жататын өсімдік шикізатын биотехнологиялық өндірісте қолдануда үлкен көңіл аударылып отыр. Торф химиялық құрамы бойынша өсімдікке жақын, ол содан пайда болған. Торфқа 50% дейін полисахарид қатысады. Қышқыл гидролиздеуден кейін белгілі жағдайда микроорганизммен торф оңай сіңірілетін моносахарид болып келеді. Микроорганизм формасына арналған фосфорлы және азотты торф құрайды. Көмірсулар. Биотехнологиялық өндірісте азықтық ашытқы алуда құрлысы қалыпты Н – парафинді көмірсулар молекуласында көміртегі атомының 10-нан 27-дейінгі саны (С10-С27) “сұйық парафиндер” деп аталатындар қолданылады.Оларды мұнай фракциясынан алады және бастапқы және соңғы қайнау температурасы (280-320°С) болатыны сипатталады, сондай-ақ құрамы бойынша негізгі компонентті (99% кем болмауы ) құрайды. Микроорганизмдер газ тәрізді көміртекті көмірсуларды С1-С4:метан СН4, этан С2Н6, пропан С3Н8 және бутан С4Н10 сияқтыларынсіңіруі мүмкін. Өндіріс көлеміндегі табиғи газды құрайтын метан үлкен мәнге ие. Метанның құрамы табиғи газ шығаратын жеріне байланысты және 94-96 % -дейін құрайды. Метил спирті (метанол) СН3ОН түссіз оңай жылжитын сұйықтық, иісі этил спиртін еске түсіреді. Суда жақсы ериді,көптеген микроорганизмдермен сіңіріледі. Метил спиртін қолданудың болашағы көбінесе,оны алу әдісінің тиімділігіне байланысты. Ескере кету керек, адам өмірі үшін өте улы, адам баласы 30 мл қабылдаса өлімге әкеліп соқтырады. Этил спирті (этанол) С2Н5ОН микроорганизмді өсіруде болашағы мол шикізат болып саналады. Этил спирті сумен жақсы араласады, улы емес, этил спиртінде алған биомассаға арнайы тазартулар қажет етілмейді. Биотехнологиялық және химиялық жолмен алынған этил спиртінің барлық маркасын көміртегі көзі ретінде қолдануға болады. Этил спиртінде изопропил спиртінің біраз саны, күкірт құрайтын қосылыс, органикалық қышқыл, күрделі эфир, диэтил эфирі, суда ерімейтін заттар қатысады. Сірке қышқылы СН3СООН негізгі зат құрамында 60 % кем болуы керек, ал формальдегид НСНО және құмырсқа қышқылы НСООН- 1 % көп болмауы керек, оны көміртегі көзі ретінде қолданады. Азот көзі. Өндірістік қоректік ортада азот көзі болып ақуыздар, пептидтер,бос аминқышқылы атқарады.Көбінесе өндірістік ферментацияда жүгері экстракті,соя ұны немесе ашытқы гидролизаты қолданылады. Минеральды азот құрайтын затта көбіне жиі күкірттің аммоний тұзы немесе азот қышқылы қолданылады. Биосинтездеуге азот көзі ғана емес ортаның жалпы құрамы да байланысты, әрбір продуцент-штамм үшін ортадағы азот пен көміртегі қатынастары үлкен рол атқарады. Жүгері экстракты сыртқы түрі қою сұйықтың ашық сарыдан қара қоңыр түстің ортасында, бір келкі қою масса болып келеді. Экстрактің химиялық құрамы жүгерінің сортына байланысты, өсіру, сақтау және кептіру шартына сондай-ақ суға жібіту процесінің жағдайына байланысты. Экстракт құрғақ зат құрамы 48 % кем болмау керек, есеп бойынша жалпы азот құрайтын заттар құрғақ экстракта 40-50 % дейін (6,4-8 % жалпы азот) болады. Жібіту процесінде жүгері ақуызын ферментативті гидролиздеуге болады,нәтижесінде экстракттың азот құрайтын затының шамамен жартысы амин қышқылы,полипептид және ақуыз болады. Күлдің құрамы 24 % аспауы керек. Күлдің негізгі элементі фосфор, калий, магний болып табылады. Экстрактідегі жалпы фосфордың құрамы 5%-ке жетеді,бір бөлігі органикалық байланысқан қосылыста фитин түрінде болады. Одан басқа да экстрактіде В витамин тобы (биотинді) құрайды, кейбіреулері микроорганизмді өсіруші зат және биостимулирлеуші болып келеді. Олай болса, қоректік орта компонентті жүгері экстрактінің бағалылығы көміртегі және микроэлемент органикалық азот көзі ассимилирлеуші екені анық, балласты заттардың болмағаны жақсы. Соя ұны соя дәнін ұнтақтағаннан алады,сондай-ақ соя майын алғаннан кейін пайда болатын соя сығындысынан және шроттан алынады. Соя ұнының шикізатын қолдану майсыз, жартылай майсыз болып бөлінеді. Одан басқа да соя ұны дезодорирленген (бумен өңделген) және дезодорирленбеген (бумен өңделмеген). Дезодорирленген соя ұны бір жыл уақыт сақталады, олай болса булау кезінде фермент инактивациясы болады, ал дезодорирленбеген (бумен өңделмеген) соя ұны 1,5-3 ай сақталады. Азот құрайтын заттары бар, әсіресе ақуызы бар соя ұнының негізгі бөлігі ферментация процесі үшін жоғарғы мәнге ие. Негізгі ақуыз болып глицин саналады, амин қышқылының барлығы болады, глутамин қышқылы ( ≈ 20 %) құрайды, соя ұныныда 25 %-ке дейін көмірсу болады, сондықтан ол көміртегі көзі ретінде жиі пайдаланылады, күлдің құрамы 4,5-6,5 % құрайды. Күлдің құрамына шамамен 45 % калий оксиді кіреді, 30 % фосфор ангидриді және 7,0 % магний оксиді және кальций, сондай – ақ бірқатар микроэлементтер кіреді. Фосфор органикалық байланыс күйінде фитин түрінде (шамамен 75 %) болады. Аммоний нитраты (аммиакты селитра) NH4NO3 түссіз кристалл, жылуды жұтумен бірге суда жақсы ериді. Ортаны қышқылдау үшін және азот көзі ретінде қолданылады. Аммоний сульфаты (NH4)2SO4 жылуды өзіне жұтумен бірге суда жақсы ериді. Азоттың құрамы 20-21 %. Карбамид ( мочевина ) CO(NH2)2-жоғары конценрленген (46,5 % азот) азот көзі.Қолданғанда, ескере кету керек термиялық жолмен зарарсыздауда карбамид бұзылады. Амиакты су ( аммоний гидроксиді ) NH4OH - түссіз сұйықтық, өткір иісі бар, оңай ұшып кетеді, улы. Азот көзі ретінде қолданылады және ортаның рН реттеуші. Аммиакты судың құрамының І сортында 25 % кем емес, ал ІІ сортында 20 % кем емес азот бар. Фосфор көзі. Аммофос. Фосфор көзі ретінде аммоний фосфаты кеңінен қолданылады, фосфор қышқылын аммиакпен нейтрализациялап алады: H3PO4+NH3=NH4H2PO4 Моноаммонийфосфат H3PO4+2NH3=(NH4)2HPO4 Диаммонийфосфат H3PO4+3NH3=(NH4)3PO4 триаммонийфосфат Көбінесе аммофос қолданылады, моно- және диаммонийфосфат қоспа түрінде болып келеді, сондай-ақ ерімейтін қоспа (шлам) түрінде болады. Шлам құрамына амофоста (фосфат темір, гипс және т.б. ) құрғақ зат массасының 6-7 % құрайды. Суда еритін фосфор ангидридінің Р2О5 құрамы аммофостың сортына қарай 36-48%-ке жетеді. Қоректік ортаның құрамына аммофосты қосар алдында фильтрлеу керек. Аммофос фосфор көзі ғана емес азот көзі болып табылады. Ортофосфор (фосфор) қышқылы Н3РО4 фосфор көзі ретінде қолданылады және ортаны қышқылдауға қолданылады. Р2О5 құрамы 50,7 % болады. Макро- және микро элементтердің көзі Калийкарбонаты К2СО3 негізгі заттың (І сорты) 97,5-98 % және (ІІ сорты) 92,5-93 % құрайды.Тұз өте гигроскопты. Калийсульфаты K2SO4 ерігенде және полиминералды калий сульфат рудасын қайта кристаллизациялағанда алынады. Тауарлы өнімде сортына байланысты негізгі заттың құрамы 46-50% болады. Қоспа ретінде КCl, MgSO4 және басқа тұздар құрайды. Калий хлориді KCl калий көзі экономика жағынан тиімді болып табылады. Калий рудасын қайта өңдеу жолымен алады. Сортына қарай негізгі зат құрамы 95-98 % құрайды. Ертіндіден кристаллизациялау арқылы алынады. Магний сульфаты MgSO4 .Техникалық аты эпсомит MgSO4•7Н2О -кристалды ақ түсті зат, түсі сәл сарылау болып келген. Суда жақсы ериді. Эпсомитті сусыздандырғанда қыздырғанда кизерит MgSO4•Н2О алынады. Эпсомит құрамына 5-12 % NaCl; 0,5-1,0 % MgCl2 және бір қатар тұздар кіреді. Марганец сульфаты MnSO4. Сусыз марганец сульфаты түссіз кристалды зат, сумен өңдегенде кристаллогидраттар пайда болады. Өндірісте MnSO4•5H2O қолданылады, ашық – розовый кристалды ұнтақ, суда жақсы ериді. Негізгі заттың құрамы 98 % құрайды. Темір сульфаты FeSO4 сулы ерітіндіден кристаллогидрат түрінде FeSO4•7Н2О кристалданады, оны темір купорасы деп атайды. Стандартты темір сульфаты тазалығы жоғары өнім болып саналады және минимальды мөлшерде қоспа болады. Сулы ертіндіде сақтау процесінде екі валентті темір Fe2+үш валентті темірге Fe3+ дейін тотығады, ол ерімейтін тұнбаға Fe(OH)3 түседі. Техникалық тұздағы негізгі заттың құрамы 47-53 % құрайды. Мырыш сульфаты ZnSO4 сулы ертіндіде түссіз ромбикті кристалл түрінде ZnSO4 •7Н2О кристаллизацияланады және мырыш купаросы деп аталады. Тұзда мырыштың құрамы 36-39 % құрайды. Көмекші материалдар. Олейн қышқылы СН3(СН2)7СН=СН (СН2)7СООН- табиғатта ең кең таралған қышқылдың бірі, іс-жүзінде барлық жануарлар мен өсімдік майының бәрінде кездеседі. Көбік сөндіргіш ретінде қолданылады. Олейн қышқылын майдан гидролиздеп, майды ыдыратып бөліп алады. Техникалық олейн қышқылының қоспасындағы негізгі зат А маркасы және Б маркасы үшін және 95 %, В маркасы үшін 92% құрайды. Қайнау температурасы 3600С, балқу температурасы 100С –тан аспайды. Табиғи көбік сөндіргіш ретінде сондай-ақ өсімдік майы қолданылады. Жасанды көбік сөндіргіш. Көбік сөндіргіш ретінде жасанды беттік-активтік зат қолданылады (БАЗ): кремний органикалық полимерлер (силоксандар), күрделі эфирлер, спирттер және т.б. ТМД-да ПМС -145А маркалы жасанды көбік сөндіргіш өндірісте шығарылды. Жасанды көбік сөндіргіш табиғи көбік сөндіргіштен шығыны 10 есе төмен. Тұз қышқылы HCl биотехнологиялық өндірісте бастапқы концентрациясы болып 31 % кем емес тұз қышқылы қолданылады. Күкірт қышқылы Н2SO4 қоректік ортаны қышқылдауда кеңінен қолданылады. Зауыттарда техникалық күкірт қышқылының H2SO4 құрамы 92,5-94 % қолданылады. Каустикалық сода (натрий гидроксиді, күйдіргіш натрий) NaOH аппараттарды жууда қолданылады. Қатты каустикалық содада NaOH 92-96 % құрайды, сұйық каустикалық содада 42-45 % құрайды. Бор – қатты әк, СаСО3 96 % -дейін құралады. Егер ферментация кезінде қышқыл пайда болғанда ортаның рН ұстап тұру үшін қолданылады, әк сүтінен тұнғаннан көмір қышқыл газын өткізеді, сондай-ақ табиғи ұнтақталған бор қолданылады. Бор ақ үгілгіш ұнтақ түрінде қолданылады, құрамында 1-2 % су, 96-98 % кальций карбонаты және магний құрайды. Ескере кету керек ,бордағы қоспа Mg, Al, Fe, Mn биосинтез процесіне кері әсерін тигізеді. Формалин суда формальдегид ертіндісі НСНО 37-37,3 % болып келеді. Метил спиртінің 6-6,5 % және құмырсқа қышқылының 0,02-0,04 % құрайды. Зарарсыздандыратын зат ретінде қолданылады. Антиформи комбинирленген зарарсыздандырғыш зат болып келеді: 1 м3 ерітіндіде 100 кг хлорлы әк, 75кг кальцинирленген сода Na2CO3 және 10кг каустикалық сода NaOH құралады. Микроорганизмдерді культивирлеуге арналған көптеген қоректік орталар белгілі болған (1930 ж. өзінде Левин және Шенлейнмен шамамен екі мың түрі классификацияланады), бірақ олардың көпшілігінде негізгі компоненттері болып табылатын ингридиенттердің саны салыстырмалы күйде үлкен емес. Автотрофтар өсетін бейорганикалық тұздардан бастап, ет гидролизатынан дайындалған қанмен және сарысумен байытылған күрделі қоректік орталар, қоректік орта құрамына жоғары қажеттілігімен ерекшеленетін стрептококка тәрізді патогенді микроорганизмді бөлу үшін қолданылады, демек бұл заттарды қолдану диапазоны едәуір кең. Қоректік ортаны таңдау едәуір дәрежедегі тәжірибие мақсатына байланысты болады. Герберт жасанды қоректік ортаны барлық жерде қолдануға болады деп айтады. Бірақ іс тәжірибе жүзінде мұның бірқатарының ыңғайсыздығы бар екенін мойындау керек. Мұндай қоректік ортада өсірілген микроорганизмдер әдетте, бульон тәрізді (мысалы, құрамы және бөліну жылдамдығы бойынша ) табиғи қоректік ортада өсірілген микроорганизмдерден фенотипігі бойынша ажыратылады. Осындай ортада өсетін микроорганизмдердің көбеюі әдетте мол мөлшердегі аэрациямен немесе токсиндік катиондармен басылып бәсеңдейді; сонымен қатар қоректік ортадағы кейбір құрамды бөліктердің арасындағы, баланстың бұзылуына әсіресе амин қышқылдарына сезімтал болады. Көптеген бактериялардың өсуіне бірнеше факторлар қажет және олардың кейбір түрлерінің көбеюіне әлі күнге дейін жасанды орталар табылмаған. Мүмкін бұл қолайсыздықтар уақыт келе шешілетін шығар, бірақ қазіргі уақытта құрамы анықталмаған бульон тәрізді ет қайнатпасынан дайындалатын орталар кеңінен қолданылады, дегенмен олар тәжірибиеге бақыланбаған факторлар енгізіледі. Оларды стандарттау жолында анықталған қадам болып табылатын көптеген табиғи қоректік орталардың мөлшерлік талдаулары нәтижелері әдебиетте жарияланған. Бірақ, берілген бұл талдауларды сақтықпен қолдану керек, өйткені бір-біріне тәуелсіз жүргізілген нәтижелері бір қоретік ортаның әртүрлі бөлігінде құрамының әртүрлі болатынын көрсетеді. Сонымен қатар талдауларды жүргізгенде әдетте қоректік ортада көптеген маңызды құрамды бөліктердің болуы ескерілмейді дегенмен, қажет мөлшердегі компоненттер, мысалы витаминдер және катиондар айтарлықтай аз концентрацияда болуы мүмкін екені анық. Мұндай жағдайларда бактериялардың көбеюі қалыпты жүріп жатқан сияқты көрінуі мүмкін, ал шын мәнінде фаг адсорбциясы немесе спора түзуші тәрізді прцестер ингибирленеді. Қоректік ортаны негізгі екі топқа бөледі: негізгі құрастырылатын бөлігі нақты анықталған жасанды орталар (мысалы, глюкоза-тұзды қоректік орта), құрамы нақты анықталмаған табиғи қоректік орталардан алынған эмпирикалық, құрамы оның толық белгісіз (оған жеке гидролиз ақуызынан дайындалған пептон жатады). Жалпы қолданылатын қоректік орталар. Құрамы нақты анықталған қоректік орталар (жасанды орталар). Автотрофтарға арналған қоректік орталар қарастырылмайды, өйткені олардың дайындалуы төменде көрсетілген қатал емес гетеротофтарға арналған тұзды қоректік ортаны дайындаумен аналогичо жалпы ұқсас. Бұл бөлімде қатал гетеротрофты штамдардың көбеюіне және өсу факторларына қажет компоненттердің идентификациясына қатысты сұрақтар талқыланған. Құрамы анықталмаған қоректік орталар (табиғи қоректік орталар). Бұл бөлімде құрамы қышқыл және ферментитивтік гидролизат етінен, ферментативтік казейін гидролизатынан тұратын қоректік орталар қарастырылады. Табиғи текті қоспалар. Мұнда басқа компоненттермен бірге қолданылатын ашытқы экстракттары, мысалы казеин гидролизат препараттары сияқтылар болады. Қоректік ортадағы рН мәнін бақылау. Нығыздаушы заттар. Агар, желатин және силикагель қарастырылған. Бактерияларды өндірістік культивирлеуде қолданылатын басқа әдістерде қысқаша қарастырылған. Ингибирлеуші қасиеттерге ие қоректік ортаның бөлімдері. Кейде жасанды сондай-ақ, табиғи қоректік орталар көбеюді қамтамасыз ете алмайды. Мұның себебі көбінесе анықталмай қала береді бірақ кейбір ингибиторлар идентифицирленген. Оларға май қышқылдары және перекистер жатады. Арнайы қоректік орталар Бұл бөлімде ашытуға арналған, генетикалық зерттеулерде сонымен қатар клиникалық бактериологиялар қарастырылған. Екі бөгде қоректік орталар бірі соның ішінде медициналық бактериологияда биохимиялық туралы талдауларды жүргізгенде қолданылатын үшінші, қосымша әдебиеттер тізімінде берілген кітаптардан табуға болады. Жалпы қолданылатын қоректік орталар Жасанды қоректік орталар. Escherichia coli тәрізді қатал емес гетеротрофтарға арналған қоректік орталардың негізгі компоненті – құрамында көміртегі және азоты бар бейорганикалық тұздар мен қосылыстар болып табылады (осы топтың типтік өкілі – глюкоза және (NH4)2SO4 ). Көбінесе мұндай қоректік орталарға буферлік ерітінділерді немесе қандай да бір хелат түзуші қосылыстарды, мысалы цитратты қосады. Қатал гетеротрофты штамдар мұндай орталарға өсу факторларына сәйкес қосындыларды қосқанда ғана өседі. Жасанды орталарды дайындауда және жасанды орталарды құюда қажетті сақтық дәрежесі қоректік ортаға арналған тәжірибенің сипаттамасына жоғарғы дәрежеде байланысты. Ашыту маркерлерін және амин қышқылдары мен пуриндерге қажеттілігін зерттеудегі генетикалық тәжірибеде қолданылатын қоректік орталарға жуылмаған агар, «талдауға арналған таза» реактивтер квалификациясы, резинкалы астары бар ыдыстарды, кәдімгі үлгіде алынған, мысалы Мэнести булы дистиллятор көмегімен алынған дистиллденген суды қолдануға болады. Әдетте мұндай су толық қанағаттанарлық сапаға ие, бірақ ол маймен, антикоррозиялы қосылыстармен және ингибиторлық қасиеттерге ие, ол май қышқылдармен ластануы мүмкін. Мөлшерлік зерттеулерді жүргізгенде, витаминдердің әсерін немесе активті микроконцентрациядағы бөгде өсу факторларын зерттегенде жоғарғы ұқыптылықты қадағалау қажет. Бұл жағдайда жуылған агар, қайта кристаллизацияланған реактивтер, дистиллятор көмегімен үш рет дистиллденген су толығымен шыныдан жасалған шыны тығындармен ыдыстар қажет болуы мүмкін. Реактивтерді құюға қажетті шпательдерді қызарғанға дейін қыздыру арқылы органикалық заттардан тазалау қажет. Деионизирленген су кейде ингибиторлық қасиеттерге ие болады. Егер ионалмасу смола микроорганизмдермен зақымданса, онда алынған судың құрамында бірқатар витаминдер болуы мүмкін. Оларды активті көмірдің көмегімен құртуға болады. Егер де қоректік орталарды дайындауда әдетте булы дистиллятордың көмегімен алынған болса дистиллденген судың орнына деионизирленген суды қолданса, онда ол катиондардың жетіспеушілігіне әкеліп соқтырады. Ыдысты мынадай жолмен жуу қажет: ластар мен органикалық заттардан тазаланғаннан кейін шыныда антибактериалдық қасиеттері бар заттар қалмауы керек. Хром қышқылы және үйдегі кәдімгі жуғыш заттар, әсіресе детирегенттер, олар шыныда күшті адсорбирленеді және үлкен қиындықпен жуылады, нәтижесінде өсудің спора түзушілігінің басылуына тоқталуына әкеліп соқтырады, мысалы кейбір пробиркалардың сериясында немесе Петри табақшаларының кейбір бөліктерінің бірінде кездеседі.Тұтынуға сататын жерде арнайы зертханалық ыдыстарды жуға арналған жоғарыда айтылған кемшіліктері жоқ детергентер болады. Күнделікті жұмыс үшін жарамды Петри табақшасын жуу әдістерінің бірі –қатты гексаметафосфаттың көмегімен жібітілген табақшалардың ластарын сүрту үшін (жұмсарттатын зат ретінде сатылады) содан соң НСІ сұйық ертіндісімен жуылып және екі рет дисстилденген сумен шаяды. Пипеткамен лизол немесе хлораминнен алып құбыр суымен жуады.4% (салмағы/көлемі) Na2СО ертіндіде жібітеді,құбырды суымен қайта жуады. 1 бөлігі конц НСІ және 9 бөлігі құбыр судан тұратын қоспада жібітеді, тағы да құбыр сумен автоматты түрдегі жуғышпен жуады және ең соңғысы дисстилденген сумен жуады, содан соң кептіреді. Буферлі тұзды фосфатты орта Көміртегі көзі 2 (NH 4)2SO4 1,0г КН РО 7 Na – цитрат •Н2О 0,5 КН РО 3 Дистилденген су 1л MgSO H2O 0,1 (Агар 15г) Құрамында көміртегі ,тұзы бар қосылыс және агар ериді және жеке 121ºС температурада 15 минут уақыт автоклавта ұстайды. Ертінділерді әдетте мынадай үлгіде дайындалады: тұздың концентрациясы қоректік ортадағы соңғы жұмысшы концентрациясынан асып түсуі керек, көміртегін құрайтын концентрация қосылысы - 100 есе асып түседі. [(мысалы 20% глюкоза ертіндісі, (салмағы/көлемі)]. Қоректік ортаны дайындау үшін бір көлемінеқұрамында көміртегі бар тұз ертіндісін қосады және өсу факторлары мысалы амин қышқылы және алынған ерітіндіні дисстилденген сумен араластырады (сұйық қоректік ортаны дайындағанда) немесе балқытылған агар ерітіндісімен (дисстилденген судағы (салмағы/ көлемі) 2,6% ерітіндіні алдын ала 50°С температурада салқындатылған соң араластырады. Қоректік ортаны дайындау сатысы. Микроорганизмді жинауға және микроорганизмді сақтауға, бөліп алуға, сондай –ақ биологиялық активтік затты алу үшін қоректік орта қолданылады, ол қажетті қоректік затты құрап қана қоймайды, сонымен қатар ол микроорганизмнің өмір сүретін ортасы болып саналады. Культивирлеуге арналған ортаға компоненттің белгілі сандық және сапалық құрамы немесе жеке элемент (азот көзі, көміртегі, фосфор, микроэлемент, витамин және т.б.) қосылып қана қоймайды, сондай–ақ физика – химиялық және физикалық факторлары (қышқылдық активті, тотығу – тотықсыздану потенциалы, температурасы, аэрациясы және тағы басқалар) кіреді. Осы факторлардың барлығын бірге және әрқайсысын жекелеп алғанда микроорганизмдердің өсіп дамуына маңызды роль атқарады және оларда жеке физиологиялық және биохимиялық функция сезіледі. Осы факторлардың біреуі егерде өзгерсе онда ортада басқалардың да өзгеруіне әкеліп соқтырады. Микроорганизмнің зат алмасуына конструктивті алмасу (жасуша затының биосинтезі) және энергетикалық алмасу (энергия алу) жатады. Бұл процестер жасушада химиялық реакция түрінде жүреді, мұндайда конструкциялық және энергетикалық мақсатта бір ғана сол зат қолданылады.Қоректік орта микрооранизмнің оптимальды өсуін қамтамасыз ететін негізгі затты құрауы керек. Биосинтезді іске асырылу үшін, жасушаның өсуіне және көбеюіне химиялық элементтің бәрін құрайтын қажет мөлшерді алу керек. Конструкциялау және энергетикалық мақсатта элементтер ортаға қоспа түрінде қажет мөлшерде келіп түсуі керек, микроорганизм жасанды қабілеттілігімен анықталады; энергия көзінің формасы – оны алу әдісі. Микроорганизмнің жасанды мүмкіндігі және осының арқасында энергияны алу әдісі әр түрлілігімен ажыратылады, және қоректену көзінде микроорганизм әртүрлі қажеттілікті қажет етеді. Бұл ортаны құрастыру кезінде міндетті түрде ескерілуі қажет. Универсальды орта, барлық микроорганизмді культивирлеу үшін жарамдысы жоқ. Қоректік ортаның құрамы микроорганизмнің әр түрлі зат алмасуымен және ерекшелігімен анықталады, көбнесе көміртегі көзіне және азот көзі, әр түрлі қатынаста көрсетіледі, және осы кезде минералды фон аз мөлшерде ауытқуы сезіледі. Бір микроорганизмге және соның өзіне әр түрлі орта қолданылады. Физикалық жағдайына қарай ортаны үш топқа бөлуге болады: қатты (агар-агарда, желатинде немесе кремниилі пластинкада дайындалады), сұйық және сусымалы үлгігіш (ылғал кебек, бидай). Ортаны құрамына қарай негізгі екі топқа бөлуге болады: табиғи және жасанды орта. Табиғи орта деп химиялық құрамы анықталмаған ортаны айтады, оған жануар және өсімдік тектес өнімдер саналады. Табиғи ортаның негізгісі болып жасыл өсімдіктің әр түрлі бөлігі, жануардың ұлпасы, арпа, ашытқы, жеміс – жидектер саналады. Шикізатқа және дайындау шартына байланысты табиғи ортаның құрамы тұрақты емес. Оларды микроорганизм культурасын ұстау үшін, биомасса жиналу үшін және диагностикалық мақсат үшін қолданылады. Табиғи орта микробиологиялық өндірісте кеңінен қолданылады. Өндірістік ортаның құрамына көмірсуға бай заттар (жүгері ұны, гидрол, бидайдың ұны) азот (ақуызды өнім – соя ұны, қызылша сығындысы, жүгері экстракті) құрамы кіреді. Жасанды ортаның құрамына кіретін бұл құрамы анықталған химиялық таза қосылыс, анық көрсетілген концентрациядан алынған зат саналады. Жасанды орта дистиллденген суда ғана дайындалады. Жасанды орта өте қарапайым, олай болса, азырақ заттың санынан тұрады, ол әр түрлі компоненттердің көп санынан құралуы мүмкін, демек комплексті орта болуы мүмкін. Жасанды орта тек микроорганизмнің зат алмасуы мен физиологиясын оқып білу үшін қолданылады. Биотехнологиялық өндіріс кезінде ҚР нормативтік актілер мен заңдары. Биотехнология аумағында заңды және жеке тұлғалардың әрекеттері нормативтік актілермен және әртүрлі заңдармен реттеледі. 2008 жылғы «Биологиялық түрлілік» туралы Конвенциясының қауіпсіздік туралы хаттамасының Қазақстан Республиикасының ратифицирленген байланыс пункті болып Ұлттық биотехнология орталығы болып табылады, оның негізгі ережелері ҰБО-мен әзірлеген Қазақстан Республикасының «Гендік инженерлік әрекеттерді мемлекеттік реттеу»заң жобасында жүзеге асырылады, сонымен қатар сондай-ақ ілеспе нормативтік актілерде ҚР Парламентіне қарастырылуға жіберілді. Жануарлар биотехнологиясының аумағындағы жұмыстар Қазақстан Республикасының 09.06.1998 жылғы «Мал өсіру туралы» заңымен реттеледі. Бұл заң мал өсіру аумағында құқықтық, ұйымдастырушылық және экономикалық негізде қызметін жүзеге асырады, сонымен қатар асыл тұқымды жануарлардың генофондын көбейту және сақтауға, олардың өнімділік сапасын арттыру және жоғарылатуға бағытталған асыл тұқымды мал өсіру аумағындағы айналысатын заңды және жеке тұлғалардың, мемлекеттік органдардың қызметін реттейді. Биотехнологияда авторлық құқығын қорғау. Биотехнология саласында жаңалықты өндіріске енгізген кездегі авторлық құқығын қорғау проблемасы белгілі басқа қызметтер түріндегі сияқты. Мысалы коммерциялық маңызды жаңалықтар технологияны фирма ішінде пайдалану арқылы немесе патент алу арқылы қорғалады. Биология ғылымдарында патент алу – бұл тым арнайы құқықтық қызметтің түрі. Бірақ көптеген жағдайларда (мысалы, ағындағы қайта өңдеудің жаңа құрылғысы немесе жаңа датчик) патент алу кезіндегі қиындықтар басқа технологтялардағымен бірдей. Сонымен рекомбинанттық ДНҚ технологиясы пайда болу кезінде бірқатар жаңа қызықты құқықтық мәселелер пайда болды. Мысалы 1980 жылы Станфорд және Калифорния университеттері патентке берген өтінішін (заявка) еске саламыз (патент Коена-Бойера). Бұл 19 патент көпшілікке генетикалық инженерия әдісін қолдануға тиым салады. Көптеген ірі фирмалар осы технологияға лицензисын сатып алса да патенттің туралығын толығымен дұрыс деу толығымен дәлелденген жоқ. Әлі осындай әдеттен тыс жаңа тіршілік формасын жасау саласында патент алу қалай болатынын көреміз. Биотехнологиялық өнеркәсіпте және өнімді бақылауда техника қауіпсіздігін сақтау тәртібі. Жаңа өнім түрінің қауіпсіздік стандарттары бары белгілі. Оның ең бір қатаң түріне медицина препараттары, сондай-ақ мал шаруашылығында пайдаланылатын өнімдер, әсіресе тамақ өнеркәсібінде қолданылатын өнімдері жатады. Мұнда қолданылатын әдістер мен талаптар жақсы негізделген. Бақылауға кететін шығындар көп болғанмен ол сапалы биотехнология өнімдерін шығаруға кедергі келтірмейді. Мысалы адамдарға керекті саңрауқұлақ белогын алғанда. Генетикалық инженерияны пайдалану 70-інші жылдары дау тудырды. Ондай дебаттар пайда болған елдер үкіметтері қоғамға подотчет ұйымдар құрды. Ол ұйымдар генетикалық инженерияны қолдануды бақылап отыратын болды. Уақыт бастапқы қойылған талаптардың өте жоғары екендігін көрсетті. Кейіннен біраз ол талаптар жеңілдетілді. Жапония үкіметі соншалықты бұл мәселеге абайлап қарады. Сөйтіп талапты да қатаң қойды. Оның қатаңдығы сонша биотехногиялық зерттеулер қарқынын төмендетіп жіберді. жүктеу 38,93 Kb. Достарыңызбен бөлісу:

©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз