Микроорганизмы и биотехнология

1. Микроорганизмы и биотехнология

Подготовила студентка группы БСТб-211
Иордан Ирина Александровна

2. Современная биотехнология

Достижения генетики и генной инженерии
являются основой для развития
биотехнологии – науки, возникшей на стыке
биологии и технологии.
• Современная биотехнология
опирается на достижения
естествознания, техники, технологии,
биохимии, микробиологии,
молекулярной биологии, генетики.
• Современная биотехнология
использует биологические методы в
борьбе с загрязнением окружающей
среды и вредителями растительных и
животных организмов. К достижениям
биотехнологии можно также отнести
применение иммобилизованных
ферментов, получение синтетических
вакцин, использование клеточной
технологии в племенном деле.
Ваш логотип или название
2

3.

Микроорганизмы и биотехнология
Бактерии, грибы, водоросли,
лишайники, вирусы, простейшие
в жизни людей играют
значительную роль. С давних
времен люди использовали их
в процессах хлебопечения,
приготовления вина и пива, в
различных производствах. В
настоящее время в связи с
проблемами получения ценных
белковых веществ, увеличения
плодородия почв, очищения
окружающей среды от
загрязнителей, получения
биопрепаратов и другими
целями и задачами диапазон
изучения и использования
микроорганизмов значительно
расширился.
Ваш логотип или название

4. В настоящее время микроорганизмы помогают людям в производстве эффективных питательных белковых веществ и биологического газа.

Их используют при применении
биотехнических методов очистки воздуха и сточных вод, при
использовании биологических методов уничтожения
сельскохозяйственных вредителей, при получении лечебных
препаратов, при уничтожении утильсырья. Некоторые виды
бактерий используются для регенерации ценных
метаболитов и лекарств, их используют с целью решения
проблем биологического саморегулирования и биосинтеза,
очищения водоемов.
Ваш логотип или название
4

5.

МИКРООРГАНИЗМЫ В МЕДИЦИНЕ
Микроорганизмы, и прежде всего бактерии, - классический объект для
решения общих вопросов генетики, биохимии, биофизики, космической
биологии. Бактерии широко используются при решении многих проблем
биотехнологии.
Микробиологические реакции благодаря своей высокой специфичности
широко используются в процессах химических превращений соединений
биологически активных природных соединений. Известно около 20 типов
химических реакций, которые осуществляются микроорганизмами. Многие
из них (гидролиз, восстановление, окисление, синтез и пр.) с успехом
используются в фармацевтической химии. При произведении этих реакций
применяются разные виды бактерий, актиномицетов, дрожжеподобных
грибов и других микроорганизмов.
Создана биотехнологическая промышленность для получения
антибиотиков, ферментов, интерферона, органических кислот и других
метаболитов, продуцентами которых являются многие микроорганизмы.
Ваш логотип или название

6. Так, благодаря микроорганизмам, человек может создать противоопухолевые антибиотики

Такие как:
• Блеомицин
• Доксорубицин
• Даунорубицин
• Митомицин
Ваш логотип или название
6

7. Микроорганизмы широко используются в пищевой и бродильной промышленности.

Бактериальные ферменты
(Bac.subtilis) используются
для сохранения свежести
кондитерских изделий и
там, где нежелателен
глубокий распад белковых
веществ. Использование
ферментных препаратов
из Bac.subtilis в
кондитерском и
хлебобулочном
производстве
способствует улучшению
качества и замедлению
процесса червстления
изделий
Bac.subtilis – сенная
палочка(на картинке)
Ваш логотип или название
7

8. Микроорганизмы в сыроварении

Грибы
Пеници́ лл
рокфо́ ровый
Пенициллий
камемберти
Картофельная
палочка
Грибы Penicillum
roqueforti используют
при производстве сыра
рокфор
Грибы Penicillum
camemberi –
используются в процессе
созревания закусочного
сыра.
Bac.mesentericus
активизируют
депелирование
кожевенного сырья.
Ваш логотип или название
8

9. Микроорганизмы в текстиле

В текстильной
промышленности широко
используется пектиновое
брожение, обеспечиваемое
ферментной активностью
пиктинов Granulobacter
pectinovorum, Pectinobacter
amylovorum. Пектиновое
брожение лежит в основе
начальной обработки
волокнистых растений льна,
конопли и других растений,
используемых для
изготовления пряжи и
тканей.
Ваш логотип или название
9

10. Многие микроорганизмы, в том числе дрожжеподобные и некоторые виды микроскопических грибов, издавна использовались при

превращении различных
субстратов для получения
различных видов пищевых
продуктов.
Например, использование дрожжей для получения из
муки пористого хлеба, использование грибов родов
Rhisopus, Aspergillus для ферментации риса и сои,
получение молочно – кислых продуктов с помощью
молочно – кислых бактерий, дрожжей и др.
Ваш логотип или название
10

11. Утилизация

Для утилизации
жирных кислот
используются
штаммы Penicillium,
а жирные
вторичные спирты
лучше
перерабатываются
в присутствии
штаммов Penicillium
и Trichoderma.
Ваш логотип или название
11

12. Утилизация

Виды грибов Aspergillus, Absidia, Cunningham, Ella,
Fusarium, Mortierella, Micor, Penicillium, Trichoderma,
Periconia, Spicaria используются при утилизации
парафинов, парафинового масла, дизельного топлива,
ароматических углеводородов, многоатомных спиртов,
жирных кислот.
Ваш логотип или название
12

13. Промышленное использование

• Промышленное использование
микроорганизмов для получения новых
пищевых продуктов способствовало
созданию таких видов промышленности
как хлебопекарская и молочная,
производство антибиотиков, витаминов,
аминокислот, спиртов, органических
кислот и пр.
• При приготовлении масла используют
ароматизирующие бактерии и
молочнокислые стрептококки Str.lactis,
Str.cremoris, Str.diacetilactis, Str.citrovorus,
Str.paracitrovorus.
Ваш логотип или название
13

14. Использование в пищевой промышленности истинных молочнокислых бактерий (Bact.bulgaricum, Bact.casei, Streptococcus lactis и

Использование впищевой промышленности
истинных молочнокислых бактерий
(Bact.bulgaricum, Bact.casei, Streptococcus lactis и
др.) илиихкомбинаций с дрожжамипозволяет
получать не только молочнокислые, но и
спипртомолочнокислые икислоовощные продукты.
Книмотносятся простокваша, мацони,ряженка,
сметана, творог, квашенная капуста, квашенные
огурцы ипомидоры, сыры, кефир,кислое хлебное
тесто, хлебный квас, кумыс идругие продукты. Для
приготовления простокваши итворога применяют
Str.lactis, Str.diacetilactis, Str.paracitrovorus,
Bact.acidophilum.
Ложные молочнокислые бактерии (E.coli
commune, Bact. Lactis aerogenes и др.)
участвуют в процессах силосования
зеленых кормов.
Ваш логотип или название
14

15. Микробиологический синтез

Микробиологический синтез в основе своей
представляет реакции, протекающие в живых
клетках. Для осуществления такого синтеза
используются бактерии способные осуществлять
фосфорилирование пуриновых и пиримидиновых
оснований, их нуклеозидов или синтетических
аналогов низкомолекулярных компонентов
нуклеиновых кислот.
Такими способностями обладают E.coli,
S.typhimurium, Brevibacterium liguefaciens,
B.ammonia genes, Mycobacterium sp.,
Corynebacterium flavum, Murisepticum sp.,
Arthrobacter sp.
Ваш логотип или название
Это изображение, автор: Неизвестный автор, лицензия: CC BY-ND
15

16. Микроорганизмы в добыче полезных ископаемых

Микроорганизмы могут быть использованы и при
добыче угля из руд. Литотрофные бактерии
(Thiobacillus ferrooxidous) окисляют сернокислое
закисное железо до сернокислого окисного
железа. Сернокислое окисное железо в свою
очередь окисляет четырехвалентный уран, в
результате чего уран в виде сульфатных
комплексов выпадает в раствор. Из раствора уран
извлекается методами гидрометаллургии.
Кроме урана из растворов могут выщелачиваться
и другие металлы, в том числе и золото.
Бактериальное выщелачивание металлов за счет
окисления содержащихся в руде сульфидов
позволяет вести добычу металлов из бедных
забалансованных руд.
Ваш логотип или название

17.

За счет окисления содержащихся в руде сульфидов позволяет вести добычу
металлов из забалансованных руд. Выщелачиванию могут подвергаться: уран,
медь, цинк, кобальт, марганец и т.д.
Стадии выщелачивания, в большинстве случаев
сопровождаются наличием трех процессов:
• Комплексообразованием (при цианировании золота,
либо при обработке сульфидов никеля аммиачными
растворами).
• Обменной реакции (при выщелачивании окислов и
карбонатов кислотными растворами)
• Окислительно-восстановительной реакцией
(выщелачивание электроотрицательных металлов
кислотами)
Ваш логотип или название
17

18.

• А также подразделяется на три стадии: сначала к твердой поверхности подводятся реагирующие вещества,
затем происходят химические реакции, после чего осуществляется отвод растворимых продуктов реакции в
раствор. Для ускорения темпов получения однородных растворов, применяют емкости оборудованные
механическими, пневматическими или пневмомеханическими перемешивающими устройствами (различными
мешалками и эрлифтами)
• Выщелачивание применяется не только для подготовления руды к дальнейшим обогатительным процессам, а
так же для добычи руды залегающей в недрах земли. Данная технология получила название подземного
скважинного выщелачивания (ПСВ). При использовании данного метода руда остается на месте своего
залегания а через нее насосами прокачиваются жидкости для выщелачивания минералов из руды. Однако не
каждое месторождение можно разрабатывать таким способом, так как рудное тело должно быть
проницаемым для используемых жидкостей, то есть не препятствовать ее прохождению через грунтовую
породу, так же рудное тело должно иметь такое расположение, чтобы жидкости не загрязняли удаленные от
рудного тела грунтовые воды.
Ваш логотип или название
18

19. Микроорганизмы можно использовать не только для получения газообразного топлива, но и для повышения добычи нефти.

Очень выгодным и энергетически экономичным путем
превращения органического вещества в топливо
является метаногенез с участием многокомпонентной
микробной системой. Метанобразующие бактерии
совместно с ацетоногенной микрофлорой
осуществляют превращение органических веществ в
смесь мета и углекислоты.
Ваш логотип или название
19

20. Микроорганизмы могут образовывать поверхностно – активны вещества, снижающие поверхностно натяжение на границе между нефтью и

вытесняющей
ее водой. Вытесняющие свойства воды усиливаются с
увеличением вязкости, что достигается применением
бактериальной слизи, состоящей из полисахаридов.
При существующих методах разработки нефтяных
месторождений извлекается не более половины
геологических запасов нефти. С помощью
микроорганизмов можно обеспечить вымывание
нефти из пластов и освобождение ее из битуминозных
сланцев
Окисляющие метан бактерии, помещенные в нефтяной
слой, разлагают нефть и способствуют образованию
газов (метана, водорода, азота) и углекислоты. По
мере накопления газов увеличивается их давление на
нефть и, кроме того, нефть становится менее вязкой. В
результате нефть из скважины начинает бить
фонтаном
Ваш логотип или название
20

21. Одной из задач биотехнологии является разработка технологии получения с помощью микроорганизмов белка из различных видов

растительных субстратов, из метана и
очищенного водорода, из смеси водорода и
окиси углерода, из тяжелых углеводородов
нефти с помощью метилотрофных дрожжей
или бактерий, Candida tropicalis,
метаноокисляющих и
целлюлозоразрушающих бактерий и других
микробов.
Использование активных штаммов видов
микроскопических грибов способствует обогащению
белками и аминокислотами таких кормов как
комбикорм, жом, отруби. Для этой цели используют
селекционированные нетоксичные быстро растущие
виды термо- и мезофильных микромицетов Fusarium
sp., Thirlavia sp., а также некоторые виды высших
грибов.
Ваш логотип или название
21

22.

Еще одним примером промышленного
использования грибов в биотехнологии
можно назвать культивирование
энтомопатогенных видов грибов, в
частности Beanvtria bassiana и
Entomophthora thaxteriana для
приготовления препаратов «боверина» и
«афедина», применяемых для борьбы с
фитопатогенными тлями.
Селекционированные штаммы
природного гиперсинтетика каротина
гриба Blakeslee trispora используют при
промышленном получении каротина,
имеющего важное значение в процессах
роста и развития животных, повышения
их устойчивости к заболеваниям.
Ваш логотип или название
22

23. Список используемой литературы:

• http://mikrobio.balakliets.kharkov.ua/contents-4-3-2.html
• https://alternativa-sar.ru/tehnologu/organizatsiya-i-tekhnologiipishchevykh-proizvodstv/burova-pishchevayabiotekhnologiya/2776-2-2-ispol-zovanie-gribov-v-biotekhnologii
Ваш логотип или название
23

24. Спасибо за внимание!