1
Лекция №1.
«Өндірістегі биотехнологиялық процестер мен аппараттар»
пəніне кіріспе.
Оқытылатын пəнге бағыттау. Даму тарихы.
Биотехнологиялық
процестердің мақсаттары. Биосистемалар. Биообъект, оны дайындау жəне
культивациялау. Биообъектіні культивациялау үшін субстраттар.
Биотехнология –
халық шаруашылығына жəне адамның іс əрекетінің əр
түрлі салаларына бағытталған, микроорганизмдердің, изоляцияланған
клеткалардың жəне оның құраушыларының биохимиялық іс- əрекетін
пайдалану арқылы бағалы өнімдерді алу.
Биотехнология – бұл белгілі өнім
алуға бағытталған адаммен
ұйымдастырылған микроорганизмдердің іс-əрекеті.
Биотехнологиялық процестер халық шаруашылығының əр түрлі
салаларында кеңінен қолданылады. Биология жəне инженерлік ғылымдардың
жетістіктері өнімділігі жоғары, өндірістік əдістермен басқарылатын тамақ, дəрі-
дəрмек, органикалық заттар жəне т.б. заттардың биотехнологиялық
өндірістерінің процестерін жүргізуге мүмкіндік береді.
Биотехнодогияда микрообъектілердің биотехнологиялық əрекетінің
қандай түрлерін пайдаланады?
-өнім болатын клеткалық массаны өсіру. Технологияның мұндай класына
вакциналарды, нан ашытқыларын алу процесі жатады.
-Бағалы биохимиялық өнімдердің биосинтезі,
олардың кейбіреуі ортаға
бөлініп шығады (клетканың сыртындағы өнімдер), кейбіреуі биомассада
жинақталады (клетканың ішіндегі өнімдер).
-Биотрансформация
нəтижесінде
микроорганизмдердің
немесе
ферменттердің биологиялық іс-əрекеті əсерінен бастапқы химиялық заттың
химиялық құрылымының өзгерісі болады, бірақ
биосинтезден айырмашылығы
2
заттың химиялық құрылысында салыстырмалы аз өзгеріс болады.Мысалы
глюкоизомераза ферментінің əсерінен глюкозаның фруктозаға айналуы.
-микроорганизмдердің сұйық ортадан керексіз қоспалармен қоректенуі.
Мұнда микроорганизмдер биомассасы ағынды суларды тазарту үшін
қолданылады.
Биотехнологиялық процестердің артықшылығы.
Химиялық технологиялармен салыстырғанда биотехнологияның келесі
негізгі артықшылығы бар:
-
химиялық синтез арқылы алынбаған ДНҚ, белоктар сияқты
спецификалық жəне ерекше табиғи заттарды алу мүмкіншілігі;
-
биотехнологиялық процестердің төменгі температура мен қысымда
жүргізілуі;
-
басқа организмдермен салыстырғанда
микроорганизмдер өте
жоғары өсу жəне клеткалық массаның жинақталу жылдамдықтарына ие;
-
Шикізат ретінде биотехнология процестерінде өнеркəсіп пен ауыл
шаруашылық арзан қалдықтарын пайдалануға болады;
-
Химиялық
процетермен
салыстырғанда
биотехнологиялық
процестер экологиялық таза, қалдықтар аз, табиғатта жүретін
табиғи
процестерге жақын;
-
Биотехнологиялық өндірістегі технология мен аппаратура арзан
жəне күрделі емес.
Биотехнологияның даму тарихы.
Биотехнология ежелгі заманнан басталды. Биотехнологияның даму
тарихы негізгі бес кезеңге бөлінеді:
1.
Пастер эрасына дейінгі
(1865 жылға дейін).
Бұл периодта
биотехнолгиялық
тəсілмен вино, қымыз, нан, айран, қатық сияқты ферментативті тағамдар
жасалған.
2.
Пастер эрасы
(1865-1940ж.ж). Продуцент микроорганизмдері белгілі
болып этанол, бутанол, ацетон, глицерин, лимон қышқылы, вакциналардың
өндірісін жүргізуге, ағынды суларды аэробты
микроорганизмдер арқылы
биологиялық тазарту процестерін ұйымдастыруға мүмкіндік туды.
3.
Антибиотиктер эрасы
(1940-1960ж.ж).Пеницилин, стрептомицин жəне
т.б. антибиотиктер ашылып, жануарлардың клеткаларын культивациялау
технологиясы тағайындалып вирустық вакциналар алынды жəне стероидты
гормондардың биотрансформация технологиясы ашылды.
4.