Разделы презентаций


Инженерная энзимология

Содержание

Ксилотрофные базидиомицеты: легко культивируются, в том числе в глубинной культуре синтезируют, в том числе в глубинных условиях, ряд ценных биологически активных веществ не патогенны, не аллергенны, технологически не спорообразующи

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1 Инженерная энзимология
Лекция № 5

Инженерная энзимология Лекция № 5

Слайд 2Ксилотрофные базидиомицеты:
легко культивируются, в том числе в глубинной культуре

синтезируют, в том числе в глубинных условиях, ряд ценных биологически

активных веществ
не патогенны, не аллергенны, технологически не спорообразующи

Ксилотрофные базидиомицеты:  легко культивируются, в том числе в глубинной культуре синтезируют, в том числе в глубинных

Слайд 3 Trametes Fr. (Syn. Coriolus Quél., Polystictus Fr.)
Polyporaceae (Poriaceae)
Polyporales (Aphyllophorales)


Agaricomycetidae,
Basidiomycetes,
Basidiomycota,
Fungi

Грибы белой гнили

Trametes Fr. (Syn. Coriolus Quél., Polystictus Fr.)	Polyporaceae (Poriaceae) 			Polyporales (Aphyllophorales) Agaricomycetidae, Basidiomycetes, Basidiomycota, Fungi		Грибы белой гнили

Слайд 4Плодовые тела Trametes в природе

Плодовые тела Trametes  в природе

Слайд 5Области применения Trametes
Получение лекарственных препаратов (биомасса и кс)
Получение БАД (биомасса)
Получение

ферментов (все области применения лакказы)
Деградация ксенобиотикив
Биоремедиация почв
Осветление сточных вод

Области применения TrametesПолучение лекарственных препаратов (биомасса и кс)Получение БАД (биомасса)Получение ферментов (все области применения лакказы)Деградация ксенобиотикивБиоремедиация почвОсветление

Слайд 6Пряжки на гифах T. pubescens в глубинной культуре

Пряжки на гифах T. pubescens в глубинной культуре

Слайд 7Воздушный мицелий T.versicolor 237 на агаризованном сусле. Медальонная пряжка. Ув.

100 х

Воздушный мицелий T.versicolor 237 на агаризованном сусле.  Медальонная пряжка. Ув. 100 х

Слайд 8Виды Trametes, использованные в работе
Trametes versicolor (L.) C.G.Loyd
(Coriolus versicolor

(L.et Fr.) Quél.)
Trametes pubescens (Schumach.) Pilát
(Coriolus pubescens (Schum.

ex Fr.) Quél.)
T.ochracea (Pers)Gib. & Rivarden
(C.zonatus (Nees) ex Quél.)
T. hirsuta (Wulfen) Pilát.
(C. hirsutus (Wulf. ex Fr.) Quél.)
Виды Trametes,  использованные в работеTrametes versicolor (L.) C.G.Loyd 	(Coriolus versicolor (L.et Fr.) Quél.) 	Trametes pubescens (Schumach.)

Слайд 9Лакказа (бензендиол: кислород оксидоредуктаза КФ 1.10.3.2)
относится к немногочисленному классу оксидаз,

восстанавливающих молекулярный кислород непосредственно до воды без образования в качестве

промежуточного продукта перекиси водорода или каких либо других кислородных интермедиатов.
Лакказа (бензендиол: кислород оксидоредуктаза КФ 1.10.3.2)относится к немногочисленному классу оксидаз, восстанавливающих молекулярный кислород непосредственно до воды без

Слайд 10Лакказа – медьсодержащий фермент класса оксидредуктаз (КФ 1.10.3.2 п-дифенол: кислород

оксидоредуктаза)
восстанавливает молекулярный кислород непосредственно до воды без образования в качестве

промежуточного продукта пероксида водорода или каких либо других кислородных интермедиатов
обладает широкой субстратной специфичностью и достаточно высоким редокс потенциалом
имеет характерную полосу поглощения, близкую к 610 нм, поэтому в литературе ее относят к «голубым оксидазам»
Лакказа – медьсодержащий фермент класса оксидредуктаз  (КФ 1.10.3.2 п-дифенол: кислород оксидоредуктаза)восстанавливает молекулярный кислород непосредственно до воды

Слайд 11Этапы изучения лакказы

1883 г – Впервые описана Hikorokuro Yoschida в

соке лакового дерева (Rhus vermicifera)
1886 г – Впервые обнаружена в

грибах G. Bertrand
До середины 80-х - изучение лакказ в фундаментальных аспектах (биохимические характеристики, механизм внутримолекулярного переноса электронов внутри молекулы фермента, субстратная специфичность и др.). в связи с рассмотрением их роли в деградации древесины
Этапы изучения лакказы1883 г – Впервые описана Hikorokuro Yoschida в соке лакового дерева (Rhus vermicifera)1886 г –

Слайд 12C начала 90-х годов –прикладные исследования, развитие которых было вызвано

открытием медиаторов (усилителей) лакказной реакции.
Медиаторы являются первичными субстратами лакказы

и могут в дальнейших реакциях окислять другие соединения.
Таким образом, использование медиаторов позволяет расширить спектр субстратов лакказ, что дает возможность широкого промышленного использования этих ферментов
 


C начала 90-х годов –прикладные исследования, развитие которых было вызвано открытием медиаторов (усилителей) лакказной реакции. Медиаторы являются

Слайд 13Области практического применения лакказ (при использовании медиаторов)
целлюлозно-бумажная промышленность;

энергетика (кислородный электрод биотопливного элемента);
иммуноферментный анализ (фермент-маркера);

биосенсоры (анализ фенольных соединений, определение антиоксидантного статуса вин);
биодеградация ксенобиотиков, в том числе отравляющих веществ;
органический синтез (синтез электропроводящих полимеров);
синтезе лекарственных препаратов;
текстильная промышленность (отбеливание тканей);
производство биопластиков (связующий элемент);
косметическая промышленность (краска для волос, отбеливающие зубные пасты);
пищевая промышленность (удаление следов кислорода в продуктах питания для увеличения срока хранения);
моющие средства (отбеливающий агент).
Области практического применения лакказ (при использовании медиаторов) целлюлозно-бумажная промышленность; энергетика (кислородный электрод биотопливного элемента); иммуноферментный анализ (фермент-маркера);

Слайд 14Области практического применения лакказ (при использовании медиаторов)
производство биопластиков (связующий элемент);
органический

синтез (синтез электропроводящих полимеров); нанотехнологии
биосенсоры (анализ фенольных соединений, определение

антиоксидантного статуса вин);
текстильная промышленность (отбеливание тканей);
косметическая промышленность (краска для волос, отбеливающие зубные пасты);



Области практического применения лакказ (при использовании медиаторов)производство биопластиков (связующий элемент);органический синтез (синтез электропроводящих полимеров); нанотехнологии биосенсоры (анализ

Слайд 15Области практического применения лакказ (при использовании медиаторов)
биодеградация ксенобиотиков, в том

числе отравляющих веществ; очистка сточных вод;
энергетика (кислородный электрод биотопливного

элемента);
целлюлозно-бумажная промышленность;
пищевая промышленность (удаление следов кислорода в продуктах питания для увеличения срока хранения);
синтезе лекарственных препаратов;
иммуноферментный анализ (фермент-маркер);
моющие средства (отбеливающий агент).



4

Области практического применения лакказ (при использовании медиаторов)биодеградация ксенобиотиков, в том числе отравляющих веществ; очистка сточных вод; энергетика

Слайд 16Цель работы
Создание рентабельной промышленной технологии получения фермента

лакказы, отвечающей мировому уровню биотехнологического производства, как с точки зрения

технологических и аппаратурных решений, так и с точки зрения экологической составляющей производства и комплексного использования сырья и отходов является актуальной задачей биотехнологии.


Цель работы    Создание рентабельной промышленной технологии получения фермента лакказы, отвечающей мировому уровню биотехнологического производства,

Слайд 17Схема получения лакказы

Схема получения лакказы

Слайд 18Реакция Бавендамма

Реакция Бавендамма

Слайд 19Реакция Бавендамма

Реакция Бавендамма

Слайд 20Максимальная оксидазная активность штаммов в глубинной культуре

Максимальная оксидазная активность штаммов в глубинной культуре

Слайд 21Распределение штаммов по величине ОА и накоплению биомассы в глубинной

культуре и диаметру окрашенной зоны (реакция Бавендамма)
 

Распределение штаммов по величине ОА и накоплению биомассы в глубинной культуре и диаметру окрашенной зоны (реакция Бавендамма)

Слайд 22Динамика оксидазной активности штаммов T. pubescens в глубинной культуре

Динамика оксидазной активности штаммов T. pubescens в глубинной культуре

Слайд 23Динамика оксидазной активности штаммов T. hirsuta в глубинной культуре

Динамика оксидазной активности штаммов T. hirsuta в глубинной культуре

Слайд 24Динамика оксидазной активности штаммов T. ochracea в глубинной культуре

Динамика оксидазной активности штаммов T. ochracea в глубинной культуре

Слайд 25Динамика оксидазной активности штаммов T. versicolor в глубинной культуре

Динамика оксидазной активности штаммов T. versicolor в глубинной культуре

Слайд 26Сравнение оксидазной активности штаммов в ферментационном аппарате

Сравнение оксидазной активности штаммов в ферментационном аппарате

Слайд 27Культивирование отобранного штамма в ферментационном аппарате

Культивирование отобранного штамма в ферментационном аппарате

Слайд 28 Важнейшим этапом разработки технологии является подбор компонентов питательной

среды и оптимизация их количественного соотношения.

Важнейшим этапом разработки технологии является подбор компонентов питательной среды и оптимизация их количественного соотношения.

Слайд 29Влияние источников углерода на оксидазную активность

Влияние источников углерода на оксидазную активность

Слайд 30Выбор комплексных субстратов

Выбор комплексных субстратов

Слайд 31Выбор источника азота

Выбор источника азота

Слайд 32Влияние источников фосфора

Влияние источников фосфора

Слайд 33Выбор ростовых факторов

Выбор ростовых факторов

Слайд 34Сравнение оксидазной активности при росте на оптимизированной и исходной средах

в ферментере

Сравнение оксидазной активности при росте на оптимизированной и исходной средах в ферментере

Слайд 35Изучение влияния концентрации и времени внесения меди на синтез лакказы

Изучение влияния концентрации и времени внесения меди на синтез лакказы

Слайд 36Влияние индукторов

Влияние индукторов

Слайд 37Динамика оксидазной активности на средах с индукторами

Динамика оксидазной активности на средах с индукторами

Слайд 38Влияние рН-статирования на оксидазную активность

Влияние рН-статирования на оксидазную активность

Слайд 39Влияние интенсивности перемешивания на оксидазную активность

Влияние интенсивности перемешивания на оксидазную активность

Слайд 40Влияние скорости перемешивания на оксидазную активность

Влияние скорости перемешивания на оксидазную активность

Слайд 41Мицелиальные агломераты и свободные гифы T.hirsuta 56 в глубинной культуре

Мицелиальные агломераты и свободные гифы T.hirsuta 56 в глубинной культуре

Слайд 42Влияние аэрирования на оксидазную активность

Влияние аэрирования на оксидазную активность

Слайд 43Культивирование Т.hirsuta 56 в ферментере (30 л)

Культивирование Т.hirsuta 56 в ферментере (30 л)

Слайд 44Многоциклический процесс культивирования

Многоциклический процесс культивирования

Слайд 45Trametes технология получения
Лакказы
БАД, содержащей иммуномодулирующие полисахариды
Белковой биомассы

Trametes  технология получения Лакказы БАД, содержащей иммуномодулирующие полисахаридыБелковой биомассы

Слайд 46Стадия выделения лакказы
Микрофильтрация
(0,14 мкм, 0,2 мкм, 0,45 мкм)
Ультрафильтрация
(150 кДа, 100

кДа, 50 кДа, 30 кДа, 15 кДа)
Нанофильтрация
(8 кДа)

Стадия выделения лакказыМикрофильтрация(0,14 мкм, 0,2 мкм, 0,45 мкм)Ультрафильтрация(150 кДа, 100 кДа, 50 кДа, 30 кДа, 15 кДа)Нанофильтрация(8

Слайд 47Продукты производства лакказы
Ферментный препарат



Кормовая добавка

Продукты производства лакказыФерментный препаратКормовая добавка

Слайд 48Ферменты, входящие в оксидазный комплекс грибов рода Trametes:
Лакказа
Марганецпероксидаза
Лигнинпероксидаза
Тирозиназа
Работами, проведёнными

в институте биохимии им. А.Н.Баха, показано, что экстрацеллюлярный оксидазный комплекс

T. hirsuta CF-28 на среде с глюкозой на 80% составляет лакказа

4

Ферменты, входящие в оксидазный комплекс грибов рода Trametes: ЛакказаМарганецпероксидазаЛигнинпероксидазаТирозиназаРаботами, проведёнными в институте биохимии им. А.Н.Баха, показано, что

Слайд 49Сахароза

Сахароза

Слайд 50Фруктоза

Фруктоза

Слайд 51Мальтоза

Мальтоза

Слайд 52Галактоза

Галактоза

Слайд 53Глицерин

Глицерин

Слайд 54Лактоза

Лактоза

Слайд 55Крахмал

Крахмал

Слайд 56Мука

Мука

Слайд 57График зависимости коэффициента выхода ферментов от биомассы на среде с

мукой

График зависимости коэффициента выхода ферментов от биомассы на среде с мукой

Слайд 58ЛАККАЗА Trametes hirsuta 56
Голубая лакказа. Содержит в составе активного центра

4 иона меди
Стандартный окислительно-восстановительный потенциал центра Т1 составляет около

780 мВ (рН=6).
Молекулярная масса 70 кДа
Гликопротеин с углеводной частью 12% от молекулярной массы холофермента (содержит маннозу и N-ацетилглюкозамин)
Изоэлектрическая точка (pI) составляет 4,0
рН оптимум – 4,5 (по пирокатехину в ацетатном буфере)

ЛАККАЗА Trametes hirsuta 56Голубая лакказа. Содержит в составе активного центра 4 иона меди Стандартный окислительно-восстановительный потенциал центра

Слайд 59На основании проведенных исследований разработана промышленная технология получения ферментного препарата

лакказы
опытно-промышленный регламент на производство мощностью 20 т в год
ТУ

на препарат лакказы
Бизнес-план
Проведены опытные испытания в заводских условиях
Проведены испытания препарата в производстве биопластиков и синтезе электропроводящего полианилина
На основании проведенных исследований разработана промышленная технология получения ферментного препарата лакказыопытно-промышленный регламент на производство мощностью 20 т

Слайд 60Экономические расчеты
Технико-экономическую оценку проводили с учетом стадии концентрирования ферментного препарата.


Расчет проводили в сопоставлении c препаратом DeniLite II фирмы Novozymes,

содержащим лакказу в качестве основного компонента лакказа-медиаторной системы (стоимость на мировом рынке – $ 8 /кг).
Активность этого препарата (без учета действия медиатора) по ориентировочной оценке составляет 1521,0 МЕ/кг и, соответственно, стоимость 1000 ME лакказы Denilite II составляет 5,26 USD (142,02 рубля).
Экономические расчетыТехнико-экономическую оценку проводили с учетом стадии концентрирования ферментного препарата. Расчет проводили в сопоставлении c препаратом DeniLite

Слайд 61Стоимость лакказы T.hirsuta 56 с активностью 100 МЕ/мл в соответствии

с разработанной технико-экономической оценкой, составляет $100 за 1 л (кг).

Стоимость 1000 МЕ лакказы технического ферментного препарата лакказы составляет 1 USD (27 рублей).
Таким образом, концентрированный ферментный препарат лакказы, полученный по разработанной технологии стадии культивирования, в пересчете на 1000 МЕ лакказы не уступает по стоимости препарату DeniLite II фирмы Novozymes и содержит высокопотенциальную лакказу, что существенно расширяет область его применения.

Стоимость лакказы T.hirsuta 56 с активностью 100 МЕ/мл в соответствии с разработанной технико-экономической оценкой, составляет $100 за

Слайд 62Структура цены препарата лакказы

Структура цены препарата лакказы

Слайд 63 Таким образом, грибы рода Trametes в настоящее

время являются востребованными объектами биотехнологии в двух основных направлениях

Производство ферментных

препаратов лакказы (зарубежные исследования (Италия, Франция, Швеция, Испания), отечественная промышленная технология)

Производство препаратов, содержащих иммуномодулирующие полисахариды (Япония, Великобритания, РФ)
и имеют широкую перспективу в дальнейшем.
Таким образом, грибы рода Trametes в настоящее время являются востребованными объектами биотехнологии в двух

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика