О КОМПАНИИ
ООО "ВиАТорг"
г. Белгород
ПРОДУКЦИЯ
Cосуды Дьюара криобиологические
КОНТАКТЫ
Связь с нами

ПРОДУКЦИЯ
Cосуды криобиологические (Сосуды Дьюара)



КОНТАКТЫ
ООО "ВиАТорг", г. Белгород
Компания "ВиАТорг" официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России поставляет криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара) по России и странам СНГ.
У нас Вы можете купить Сосуды Дьюара недорого

E-mail:viatorg@yandex.ru

СТАТЬИ
Биотехнологии, принципы и применение


Партнеры
Объявления


Популярное
Интересные факты криобиологии
Курдлан
Курдлан —это а-1,3-глюкан, синтезируемый Alcaligenes faecalis, var. myxogenes, штамм 10СЗ. При нагревании до темпера­туры выше 54 °С происходит необратимое гелеобразование это­го полимера; прочн ...

Использование ферментов в промышленности
Хотя в наше время, и особенно в последние двадцать лет, интерес к использованию ферментов в промышленности все бо­лее возрастает, их внедрение в производство происходит мед­ленно. Набор используемых с ...

Другие замещенные простые ароматические соединения
При деградации арилгалогенов замещающие группы часто от­щепляются на последних этапах катаболизма после разруше­ния ароматических колец системы. В случае сульфонированных ароматических соединений связ ...

Материалы, подверженные биоповреждениям
При описании биоповреждений легче всего проводить их клас­сификацию по типу продукта. Однако это оказывается затруд­нительным, если мы имеем дело со сложными продуктами, на­пример с красками, где встр ...

Отходы, целлюлозно-бумажной промышленности
Волокнистый материал, применяющийся при производстве бу­маги и других продуктов, получают как из древесных, так и: из травянистых растений после химического расщепления лиг­нина. Однако этот процесс с ...

Хлорпроизводные углеводородов
С-1- и С-2-хлорпроизводные углеводородов широко использу­ются в качестве растворителей и представляют собой важный фактор загрязнения окружающей среды. Тем не менее о мик­робной деградации этих соедин ...

Экономические и коммерческие аспекты биотехнологии
Биотехнология (в широком смысле этого термина) уже сегодня имеет большое экономическое и социальное значение. Главная цель этого раздела книги — проанализировать ее возможное влияние на экономик ...

Другие органические кислоты
Процессы, основанные на микробиологической ферментации, разработаны и для получения ряда других органических кислот. Среди них — глюконовая кислота и ее производные, яблочная, виннокаменная, сал ...

Биосинтез полисахаридов
Хотя у некоторых бактерий синтез полисахаридов (например, декстранов) осуществляется вне клетки, в большинстве случа­ев полисахариды синтезируются внутри нее, а для этого необ­ходимо, чтобы соответств ...

Основные требования к оборудованию
Прямоугольная выровненная поверхность, на которой предпо­лагается выращивать растения, должна иметь двухсторонний уклон. По всей длине самой низкой ее части проходит канавка-ловушка. Ее выстилают непр ...

Первый запатентованный процесс микробной трансформации стероидов
Первый запатентованный процесс микробной трансформации стероидов был разработан в 1937 г., но внедрить его в промыш­ленность удалось лишь в 1952 г. [процесс 11-α-гидроксилирования прогестерона н ...

Отдаленные перспективы
Затраты на организацию многотоннажных биотехнологических производств столь велики, что лишь фирмы, способные осуще­ствлять долгосрочные стратегические программы, могут решить­ся на внедрение такой тех ...

Инженерия белка
Белковая инженерия может быть основана на химической мо­дификации готового белка или на методах генетической инже­нерии, позволяющих получать модифицированные варианты природных белков.

Сыр
Сыроварение — один из древнейших процессов, основанных на ферментации. При производстве сыра сохраняется питательная; ценность молока. Сыр упоминается в книгах писателей Древней Греции и Рима. В ...

Перколяционные фильтры
Перколяционный фильтр был самой первой системой, приме­ненной для биологической переработки отходов, причем его конструкция фактически не изменилась со временени создания в 1890 г. Эта система использ ...

Хлеб и другие продукты
В Англии большинство хлебопродуктов производится по техно­логии Chorleywood Bread Process, но в других странах исполь­зуется много других технологий хлебопечения. Для производст­ва хлеба до сих пор пр ...

Биотопливные элементы
После того как в конце XIX в. были созданы топливные эле­менты, появилась возможность эффективно осуществлять пре~ вращение химической энергии в электрическую. Дело в том, что на эти элементы не распр ...

Микробные полисахариды, синтезируемые Alcatigenes spp.
Компанией Kelco в США за последнее время доведено до про­мышленных масштабов получение нескольких полисахаридов ери участии различных видов Alcaligenes. В глубинных культурах образуется с большим выхо ...

Улучшение генетически обусловленных свойств
При оптимизации любого промышленного процесса, протекаю­щего с участием живых организмов, основные усилия бывают направлены на улучшение их генетически обусловленных свойств. Традиционно для повышения ...

Другие ферменты, имеющие коммерческое значение
Сегодня ферменты применяются наиболее широко для превра­щения углеводов, играющих особую роль в пищевой и молоч­ной промышленности. Так, β-галактозидазу (лактазу) применя­ют для гидролиза лактозы ...


Проблема охраны окружающей среды
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


С момента возникновения цивилизованного общества перед ним все время стояла проблема охраны окружающей среды. Из-за промышленной, сельскохозяйственной и бытовой деятель­ности человека постоянно происходили изменения физических, химических и биологических свойств окружающей среды, при­чем многие из этих изменений были весьма неблагоприятны. Мы ожидаем, что биотехнология будет оказывать многообраз­ное и все возрастающее влияние на способы контроля за ок­ружающей средой и на ее состояние. Хорошим примером та­кого рода служит внедрение новых, более совершенных методов переработки отходов, однако этим применение биотехнологии в данной сфере отнюдь не ограничивается. Она будет играть все большую роль в химической промышленности и сельском хозяйстве и поможет хотя бы отчасти решить многие из су­ществующих здесь проблем.

Переработка отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Тысячелетиями отходы деятельности человека перерабатыва­лись естественным путем, при участии соответствующих микро­организмов. В наиболее широко распространенных установках для очистки сточных вод выполняются четыре основные опе­рации (рис. 6.1).
При первичной обработке удаляются   твердые частицы, которые либо отбрасываются, либо направляются в реактор. На втором этапе происходит разрушение   растворенных
органических веществ при участии природных аэробных микро­организмов. Образующийся ил, состоящий главным образом из микробных клеток, либо удаляется, либо перекачивается в ре­актор. По технологии, использующей активный ил, часть его возвращается в аэрационный тэнк.

Аэробная переработка отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Аэробная переработка стоков — это самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в биотехно­логии. Она включает следующие стадии:
1) адсорбция субстра­та на клеточной поверхности;
2) расщепление адсорбированно­го субстрата внеклеточными ферментами;
3) поглощение рас­творенных веществ клетками;
4) рост и эндогенное дыхание;
5) высвобождение экскретируемых продуктов;
6) «выедание» первичной популяции организмов вторичными потребителями. В идеале это должно приводить к полной минерализации от­ходов до простых солей, газов и воды. Эффективность пере­работки пропорциональна количеству биомассы и времени контактирования ее с отходами.
Системы аэробной переработки можно разделить на систе­мы с перколяционными фильтрами и системы с использовани­ем активного ила.

Перколяционные фильтры
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Перколяционный фильтр был самой первой системой, приме­ненной для биологической переработки отходов, причем его конструкция фактически не изменилась со временени создания в 1890 г. Эта система используется в 70% очистных сооруже­ний Европы и Америки и обладает рядом преимуществ, кото­рые состоят в простоте, надежности, малых эксплуатационных расходах, образовании небольших излишков биомассы и воз­можности длительного использования установки (в течение 30—50 лет).

Активный ил
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Переработка отходов с помощью активного ила, осуществляе­мая сложной смесью микроорганизмов, была предложена в 1914 г. Этот процесс более эффективен, чем фильтрация, и по­зволяет перерабатывать сточные воды в количестве, в десять раз превышающем объем реактора. Однако он обладает рядом недостатков: более высокими эксплуатационными расходами из-за необходимости перемешивания и аэрации; большими трудностями в осуществлении и поддержании процесса; образо­ванием большого избытка биомассы. Несмотря на все это, процесс, использующий активный ил, остается наиболее рас­пространенным методом переработки сточных вод в густонасе­ленных районах, поскольку требует меньших площадей, чем эквивалентная фильтрационная система.

Принцип «псевдоожиженного слоя»
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Данная технология, введенная в практику в 1980 г., во многих отношениях представляет собой сочетание систем перколяци-онных фильтров и активного ила. Она весьма экономична бла­годаря использованию высоких концентраций микроорганиз­мов и отсутствию необходимости в осаждении конечных про­дуктов. Существуют два основных типа установок.
Уловитель Саймона Хартли. Он был разработан на ос­новании исследований, проведенных в научно-техническом ин­ституте Манчестерского университета.  Биомассу наращивают в пустотах внутри прокладок из пористого полиэфира, которые удерживаются внутри реактора с помощью сеток. Прокладки периодически удаляют из реактора, густую биомассу (до 15 кг на каждый кубометр обводненного носителя) отжимают и пу­стые прокладки возвращают в реактор.

Анаэробное разложение
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Все возрастающая стоимость переработки отходов с помо­щью аэробного разложения и энергетический кризис, с одной стороны, и новые достижения микробиологии и технологии — с другой, возродили интерес к анаэробной переработке. Самая распространенная технология анаэробной переработки — разло­жение ила сточных вод. Эта хорошо разработанная технология с успехом используется с 1901 г. Однако здесь существует ряд, проблем, обусловленных малой   скоростью роста облигатных анаэробных   метанобразующих  бактерий,   которые  использу­ются в данной системе. К ним относятся также чувствитель­ность к различным воздействиям и неприспособленность к из­менениям нагрузки. Конверсия субстрата   также   происходит довольно медленно и поэтому обходится   дорого.   Некоторые-проблемы связаны с неудачными инженерными решениями. Тем, не менее этот подход представляется   перспективным с точка зрения биотехнологии; например, можно   добавить к отходам ферменты для повышения эффективности процесса или попы­таться усилить контроль за переработкой путем изменения тех. или иных биологических параметров.

Биологический контроль за системами микробиологической переработки отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Основным условием применения биологической переработки сточных вод является постоянный контроль за возможным ток­сическим действием на установку со стороны поступающих сто­ков, с тем чтобы предотвратить серьезные повреждения систе­мы или даже выход ее из строя. При эксплуатации установок по переработке отходов и промышленных сточных вод важно следить за тем, чтобы не возникали перегрузки. Обычные ме­тоды проведения анализов (например, измерение потребности в кислороде или определение рН) часто и недостаточно быст­ры, и малочувствительны.

Контроль за патогенностью
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Одно из основных достоинств процесса микробного анаэробно­го разложения состоит в элиминации с его помощью патоген­ных микроорганизмов, в особенности агентов, вызывающих порчу пищи (главные образом Salmonella). Для анализа вы­живаемости этих организмов, а также микробов группы Е. coli в системах лабораторного масштаба использовали чувстви­тельный метод наиболее вероятных чисел (НВЧ). К числу конечных продуктов неметаногенного разложения относятся на­сыщенные жирные кислоты, и есть данные, что к молекуле жирной кислоты — перед деградацией за счет β-окисления — присоединяется водород. Образующаяся октановая кислота особенно эффективно убивает патогенные микроорганизмы. На рис. 6.12 представлены данные о выживаемости Salmonella в супернатанте, образующемся при анаэробном разложении. Видно, что жирные кислоты подавляют рост этих бактерий и приводят к их гибели.

Извлечение полезных веществ
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Одна из главных задач технологии, связанной с окружающей средой, — это сохранение природных ресурсов путем повторно­го использования полезных веществ, содержащихся в отходах. Некоторые разработки в этой сфере получили финансовую под­держку со стороны правительств и это принесло свои плоды,, но все же пока выход конечных продуктов и стоимость повтор­ного использования биомассы в широких масштабах таковы, что эта технология оказывается экономически невыгодной. Тем не менее она может найти применение при получении таких, ценных продуктов, как масла, металлы, витамины и пептиды.

Вода
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Воду можно рассматривать как возобновляемый ресурс. Одна­ко, сравнивая стоимость необходимого для очистки оборудова­ния со стоимостью водопроводной воды, очистку загрязненной органическими веществами воды обычно считают неэкономич­ной. Повторное использование промышленных сточных вод экономично только в тяжелой промышленности (энергетика,, сталелитейное производство и угледобывающая промышлен­ность), где можно применять не такую чистую воду, как питье­вая, и поэтому свести к минимуму обработку сточных вод. Ос­новные трудности здесь связаны с наличием соединений, не поддающихся переработке. Возможно, эту проблему удастся решить, используя микроорганизмы, которые приобрели спо­собность разрушать такие соединения.

Удобрения
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Потребность в более дешевых высококачественных белках жи­вотного происхождения непрерывно возрастает, а число работ­ников сельского хозяйства, призванных удовлетворять эту рас­тущую потребность, все время уменьшается. Для разрешения этого противоречия нужно было бы применять более интенсив­ные методы землепользования, и тогда мы будем получать все больше концентрированных отходов, которые в принципе мож­но применять как удобрения. Однако за последние 100 лет масштабы использования отходов животноводства в качестве удобрений уменьшились; на смену им пришли фосфорные и азотные удобрения, при получении которых используется ископаемое топливо. В Англии значительную часть сельскохо­зяйственной продукции (до 40% от общей стоимости) получа­ют именно за счет применения химических удобрений.

Корма для животных
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


В Англии в результате человеческой деятельности образуется 25*109 кг отходов в год. Если учесть, что при интенсивном жи­вотноводстве образуется еще 180*109 кг отходов, то становится ясно, что при переработке всех этих отходов мы можем по­лучить многие тонны активного ила. В процессе переработки отходов при участии микроорганизмов образуется много мик­робного белка, который можно повторно использовать как корм для скота, поскольку 30—40% сухой массы выросших клеток — это неочищенный белок. На рис. 6.16 описан метод экстракции белка из активного ила, а в табл. 6.3 приведен со­став белка одноклеточных организмов (БОО) из того же ис­точника.

Биологическая переработка промышленных отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Промышленные отходы можно в первом приближении разде­лить на две категории:
1) отходы производств, основанных на использовании биологических процессов (производство пище­вых продуктов, напитков, ферментация);
2) отходы химической промышленности. В первом случае отходы имеют различный состав и обычно перерабатываются путем биологического окисления, как это делалось традиционно в случае бытового мусора. Однако такой способ экономически невыгоден, и в на­стоящее время широко обсуждается вопрос о возможности уменьшения объема разбавленных сточных вод либо их непо­средственного использования — трансформации (для получения биомассы или других ценных продуктов) или же путем извле­чения из них ценных соединений.

Отходы молочной промышленности сыворотка
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Сыворотка является побочным продуктом сыроварения. Ее со­став зависит от типа используемого молока и вырабатываемо­го сыра. В высушенном или концентрированном виде сыворот­ка применялась в качестве корма для животных; однако ее не­достатком является то, что она несбалансирована с точки зрения содержания питательных веществ: в ней слишком высока концентрация минеральных веществ и лактозы. Разработаны способы извлечения из сыворотки белков путем ультрафильтра­ции, осаждения или выделения с помощью ионного обмена. Из таких белков можно получать белковые гидролизаты, исполь­зуя для этого ферментеры.
 

Отходы, целлюлозно-бумажной промышленности
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Волокнистый материал, применяющийся при производстве бу­маги и других продуктов, получают как из древесных, так и: из травянистых растений после химического расщепления лиг­нина. Однако этот процесс сопровождается потерей большого количества древесины и образованием огромного количества отходов. Все это должно стимулировать разработку альтерна­тивной химической технологии.

Отходы от производства красителей
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Текстильная промышленность и производство красителей от­правляют в отходы устрашающее количество красителей а лигментов, единственным общим структурным свойством которых является наличие хромофорной группировки. Они посту­пают в окружающую, среду со сточными водами; с количест­венной точки зрения эти соединения не относятся к числу ос­новных ее загрязнителей. Кроме того, эти отходы обычно не рассматриваются как токсичные или канцерогенные для рыб или млекопитающих (за исключением бензидина и катионных красителей).

Биологическая очистка газов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Очистка отходов от вредных, токсичных и пахучих газов — это-серьезная экологическая проблема. Во многих промышленных производствах (в фотопромышленности, при перегонке нефти, очистке природного газа и в целлюлозно-бумажной промыш­ленности) образуются восстановленные соединения серы (тио­сульфат, сероводород, метилмеркаптаны, диметилсульфид). Эти соединения являются также побочными продуктами ана­эробного разложения отходов животноводства с высоким со­держанием органических веществ. Большинство неорганических: восстановленных соединений серы служат источником энергии для целого ряда микроорганизмов, растущих в аэробных или анаэробных условиях (рис. 6.18).

Биодеградация ксенобиотиков в окружающей среде
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Биодеградация органических соединений, загрязняющих окру­жающую среду, оправдана только в том случае, если в резуль­тате происходит их полная минерализация, разрушение и детоксикация если же биохимическая модификация этих соеди­нений приводит к повышению их токсичности или увеличивает-время нахождения в среде, она становится не только нецеле­сообразной, но даже вредной. Детоксикация загрязняющих сре­ду веществ может быть достигнута путем всего одной модифи­кации структуры. Судьба ксенобиотика зависит от ряда слож­ным образом взаимосвязанных факторов как внутреннего ха­рактера (устойчивость ксенобиотика к различным воздействи­ям, растворимость его в воде, размер и заряд молекулы, лету­честь), так и внешнего (рН, фотоокисление, выветривание).

Участие микробных сообществ в биодеградации ксенобиотиков
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Можно выделить стабильные сообщества, в которых взаимо­действия между отдельными его членами дает им ряд преиму­ществ, в результате чего такая ассоциация становится более эффективной, чем отдельно взятые виды. Классификация мик­робных сообществ основана на характере взаимосвязей между отдельными видами.

ООО "ВиАТорг" © 2009
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru