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
Поглощение некоторых металлов дрожжами и бактериями
Микроорганизмы способны концентрировать металлы одним из следующих способов: 1) внеклеточное накопление участву­ющих или не участвующих в метаболизме металлов путем свя­зывания или осаждения их на ...

Биологический катализ в неводных средах
Известно, что биологический катализ осуществляется в природе в водной среде, но сфера применения ферментов в биотехнологии не может ограничиваться только этими условиями. Нередко нужно подвергнуть изм ...

Продукты гидролиза крахмала
Крахмал трех основных поступающих на рынок сортов получа­ют по обычной технологии. Способы производства кукурузного, пшеничного и картофельного крахмала были неоднократно и подробно описаны (см. разд. ...

Переработка отходов сельского хозяйства
Еще в начале века было выявлено, что из навоза можно полу­чать горючий газ, а отходы использовать как удобрение. Пред­принимались попытки найти практическое применение этому про-дессу, но в целом ин ...

Пиво
Для осуществления спиртового брожения прежде всего необхо­димо, чтобы в пивоваренном сырье образовался сахар. Тради­ционным источником нужных для этого полисахаридов всегда был ячмень, но в качестве д ...

Протеиназы
Протеиназы давно применяются в пищевой промышленности. Ранее ферменты для этих целей выделяли из животных и рас­тений; сегодня их частично замещают протеазы микробов. Пер­вым ферментом, нашедшим приме ...

Что такое биотехнология?
Биотехнология — это не просто новомодное, броское название одной из древнейших сфер деятельности человека; так могут думать одни только скептики. Само появление этого термина в нашем словаре глу ...

Молочные продукты
В пищевой промышленности ферментацию применяют главным образом для получения молочных продуктов. В сквашивании мо­лока обычно принимают участие стрептококки и молочнокислые бактерии; лактоза при этом ...

Применение ферментов при выработке фруктовых соков
Применение ферментов из микроорганизмов — один из главных. путей, которые биотехнология использует и будет использовать для обновления пищевой промышленности. Наибольшие успехи были достигнуты п ...

Принцип «псевдоожиженного слоя»
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 выс ...

Энергетика
В ходе эволюции в биологических системах сформировался ряд весьма совершенных механизмов превращения энергии. На рис. 1.3 представлены основные известные их типы, часть которы хиспользуется разными сп ...

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 ...

Системы переработки отходов в аэробных условиях
Для переработки твердых отходов необходимо много времени и средств, поэтому на фермах с интенсивной технологией для их удаления стали широко использовать воду. Образующуюся взвесь закачивают в хранили ...

Направленное введение лекарственных препаратов
Моноклональные антитела могут найти применение для вве­дения лекарственных веществ и токсинов в определенную часть тела (например, опухоль) либо путем их непосредственного присоединения к таким вещест ...

Непрерывное культивирование
Метод непрерывного культивирования основан на поддержании в системе динамического равновесия. Для перемешиваемой глу­бинной культуры постоянного объема это означает постоянство скорости роста микроорг ...

Важнейшие гены плазмид
Для биотехнологии особенно интересны те гены плазмид, в ко­торых закодирована способность к фиксации азота и деграда­ции органических соединений, а также факторы вирулентности патогенных бактерий.

Применение микроорганизмов для экстракции металлов из минералов
Вероятно, из всех аспектов микробиологической технологии меньше всего рекламируется и больше всего недооценивается применение микроорганизмов для экстракции металлов из минералов, для концентрирования ...

Контроль за патогенностью
Одно из основных достоинств процесса микробного анаэробно­го разложения состоит в элиминации с его помощью патоген­ных микроорганизмов, в особенности агентов, вызывающих порчу пищи (главные образом Sa ...

Ресурсы
Основными поставщиками биомассы, идущей на топливо, слу­жит сельское и лесное хозяйство. Пытаясь оценить их нынешние возможности, следует, видимо, исходить из наличных земельных площадей, урожайности ...

Образование гибридов растений путем слияния протопластов
Протопласты растений можно получить путем механического или ферментативного разрушения клеточных стенок. Такие про­топласты— ценный инструмент в руках генетика растений. Они довольно быстро и эф ...


Инженерия белка
Биотехнологии » Химия и биотехнология


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

Биологический катализ в неводных средах
Биотехнологии » Химия и биотехнология


Известно, что биологический катализ осуществляется в природе в водной среде, но сфера применения ферментов в биотехнологии не может ограничиваться только этими условиями. Нередко нужно подвергнуть изменению структуры липофильных или во-донерастворимых веществ, например стероидов или углеводоро­дов. Применение органических растворителей может не только увеличить каталитическую активность определенного фермента путем повышения доступности субстрата, но и сместить равно­весие соответствующей химической реакции.

Оптимизация биокатализатора
Биотехнологии » Химия и биотехнология


Особенности конфигурации биореактора, используемого в био­технологическом процессе, определяются биохимическими и био­физическими свойствами избранного биокатализатора. От его природы зависит также и способ дальнейшей переработки по­лученного продукта. В этой связи при разработке процесса особое значение приобретает улучшение свойств катализатора методами генетической инженерии, например изменения тех фи­зических параметров, которые определяют его способность ра­ботать в определенной среде, специфичность и производитель­ность, а также локализацию синтезируемого продукта (вспом­ним о внеклеточном образовании некоторых веществ клетками растений).

Повторное использование кофактора
Биотехнологии » Химия и биотехнология


Для проявления каталитической активности 30% известных фер­ментов нужен один из пяти кофакторов (NAD, NADP, ATP, FAD либо СоА). Само применение этих ферментов в биоката­лизе будет определяться тем, удастся ли повторно использовать эти дорогие вещества либо вообще обойтись без них. Существу­ет три подхода к решению этой проблемы: ферментативный, химический и электрохимический.

Будущий вклад биотехнологии в химическую промышленность
Биотехнологии » Химия и биотехнология


Источником сырья для различных отраслей химической промыш­ленности в обозримом будущем будут нефть и ее производные. Получаемые из них с малыми затратами продукты вряд ли по­требуется производить при помощи какой-то другой технологии. Факторами, которые могут оказать сильное влияние на внедре­ние биотехнологии в эту область, являются истощение источни­ков сырья, повышение стоимости энергии и постоянная необхо­димость эффективной переработки отходов. Уменьшение доступ­ных источников горючего приведет к тому, что все более широко будут использоваться ресурсы биомассы. Бродильные производ­ства и технологии на основе ферментов будут и далее дополнять спектр обычных химических технологий. Что же касается при­менения биотехнологии в крупномасштабных производствах хи­мических веществ или полимеров, то перспективы здесь весьма
ограничены. С экономической точки зрения наиболее целесооб­разным представляется использование специфических преиму­ществ биокаталитических процессов в малообъемных производ­ствах редких химических веществ с высокой прибавочной стои­мостью.

ЛИТЕРАТУРА
Биотехнологии » Химия и биотехнология


Современная химическая биотехнология
Atkinson В., Mavituna F. (1983). Biochemical and Bioengineering Handbook,,
Nature Press, UK. Cain R. B. (1980). Transformation of aromatic hydrocarbons. In: Hydrocarbons
in Biotechnology (eds. Harrison D. E. F., Higgins I. J. and Watkinson R.),.
pp. 99—133, Heyden, London. Dellweg H. (ed.) (1983). Biotechnology, Vol. 3: Biomass, Microorganisms for
Special Applications, Microbial Products 1, Energy from Renewable Sources
Verlag Chemie, Weinheim. Evelegh D. E. (1981). The microbiological production of industrial chemicals,
Scient. Am., 245, 154—178.

Применение микроорганизмов для экстракции металлов из минералов
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Вероятно, из всех аспектов микробиологической технологии меньше всего рекламируется и больше всего недооценивается применение микроорганизмов для экстракции металлов из минералов, для концентрирования и извлечения драгоценных ме­таллов из растворов, а также для получения новых промыш­ленных биоматериалов.

Микробное выщелачивание
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Методы извлечения меди из пород, содержащих минералы, пу­тем обработки их кислыми растворами используются уже много веков. Однако лишь в 50-е и 60-е гг. нашего столетия выясни­лось, что в получении металлов из минералов решающую роль играют бактерии. В 1947 г. Колмер и Хинкл выделили из шахт­ных дренажных вод бактерию Tiobaclllus ferrooxydans. Этот организм окислял двухвалентное железо и восстанавливал се-русодержащие соединения, а также, возможно, и некоторые металлы. Вскоре оказалось, что он участвует и в переводе медш из рудных минералов в раствор.

Выщелачивающие микроорганизмы
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


В бактериальном выщелачивании участвуют следующие микро­организмы.
Thiobacillus ferrooxidans
Этот наиболее изученный из всех выщелачивающих организ­мов почти всегда можно выделить из среды, в которой проис­ходит окисление железа или минералов. Т. ferrooxidans, вероят­но, представлен в различных природных средах штаммами с температурными оптимумами от 10 до 30 °С. Максимальная .переносимая температура равна 37°С (или ниже).

Выщелачивание медных отвалов
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


В настоящее время бактериальное выщелачивание, известное также как биогидрометаллургия или биоэкстрактивная метал­лургия, применяется в промышленных масштабах для перевода в растворимую форму меди и урана.

Выщелачивание урана
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Для экстракции урана бактерии применяются реже. Для того чтобы при выщелачивании урана можно было использовать микробиологическую технологию, руда и/или связанные с ней породы должны быть богаты сульфидными минералами и не слишком интенсивно поглощать кислоту. Бактериальное выще­лачивание урана применяли в восточных районах Канады для извлечения остаточного урана на уже выработанных площадях, а также из отвалов. В первом случае стенки и крыши забоев (при подземной выработке) промывали обычной или подкис­ленной водой.

Возможности применения бактериального выщелачивания
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Из-за огромных масштабов операций по выщелачиванию отва­лов активность бактерий, развивающуюся в ходе процесса, мож­но контролировать только в ограниченной степени. Для наибо­лее эффективного использования бактериального выщелачива­ния необходимо создавать такие инженерные схемы, которые позволяли бы осуществлять определенный контроль за актив­ностью микробов. Помимо выщелачивания отвалов в горноруд­ной промышленности существуют и другие средне- и высокотех­нологичные процедуры, при которых для экстракции металлов используются гидрометаллургические процессы (реакции, про­исходящие в воде). Эти технологии (выщелачивание in situ, чановое выщелачивание, кучное выщелачивание) применимы и к процессам бактериальной экстракции металлов.

Чановое выщелачивание
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Чановое выщелачивание используется в горнорудной про­мышленности для извлечения урана, золота, серебра и меди из окисных руд. Медные и урановые руды сильно измельчают и смешивают с растворами серной кислоты в больших емкостях (обычно размером 30X50X6 м) для перевода металла в раство­римую форму. Время выщелачивания, как правило, составляет несколько часов. Медь получают из кислого раствора электро­лизом, уран — ионообменным путем или экстракцией раствори­телем. Ферментация в чанах, а также в отстойниках с постоян­ным или предварительным перемешиванием может с успехом применяться для бактериального выщелачивания потому, что при этом легко контролировать факторы, влияющие на актив­ность микроорганизмов. К этим факторам относятся: размер частиц руды, ее качество, плотность пульпы (масса руды на единицу объема раствора), рН, содержание углекислого газа, кислорода, время удержания (время нахождения частиц в ре­акторе), температура и содержание питательных веществ. Хотя руда и не стерилизуется, возможен строгий контроль за видо­вым составом и количеством микроорганизмов. Чановое выще­лачивание создает предпосылки для использования специфиче­ских штаммов микроорганизмов (например, ацидотермофиль-ных бактерий) или микробов-выщелачивателей, полученных ме­тодами генетической инженерии. Вначале чановое выщелачива­ние применяли для руд с очень высоким содержанием металлов, однако эта технология может использоваться и в случае мате­риалов более низкого качества. При этом следует учитывать экономические и технологические факторы.

Экономическая значимость
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Хотя процессы биологического выщелачивания и представляют собой альтернативу обычным процессам экстракции, маловеро­ятно, что микробиологическая технология в ближайшем буду­щем заменит такой издавна существующий процесс, как вы­плавка металлов. Тем не менее, подобно другим гидрометал­лургическим процессам типа кислотного кучного выщелачивания урановых и медных окисных руд и выщелачивания золотонос­ных и серебряных руд с помощью цианидов, эффективные ме­тоды бактериального выщелачивания, несомненно, могут ока­зать заметное влияние на технологию переработки минераль­ного сырья.

Недостатки метода бактериального выщелачивания
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


В предыдущих разделах в общих чертах говорилось о практи­ческом использовании бактериального выщелачивания в настоя­щее время и в перспективе. Однако немедленное практическое применение бактериального выщелачивания сдерживается по ряду причин. Главное препятствие заключается в том, что про­цесс еще плохо исследован как на опытных установках, так и в полевых условиях. Большинство экспериментов было прове­дено в полупроизводственных условиях. Поэтому трудно судить об экономической значимости процессов бактериального выще­лачивания и оценить технологические трудности, которые могут возникнуть при широкомасштабном промышленном использова­нии микробиологических процессов. Обычно применяемые про­цессы бактериального выщелачивания страдают также от не­достатка хорошей техники. Вполне вероятно, что создание спе­циальной системы оптимизации биологической активности силь­но расширило бы,использование бактерий при выщелачивании. К параметрам, которые должны при этом учитываться, отно­сятся температура, питательные вещества, содержание кисло­рода и углекислого газа, размер частиц, качество минерала, плотность пульпы (масса частиц на единицу объема выщела­чивающего раствора), скорость протекания выщелачивающего раствора и рН.

Превращение, накопление и иммобилизация металлов микроорганизмами
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Побуждаемая строгими законами об охране окружающей сре­ды, необходимостью извлечения ценных металлов и очистки промышленных вод для их повторного использования, горно­рудная промышленность все шире применяет новые физико-хи­мические технологии для очистки сточных вод. Слишком часто эти технологии оказываются крайне дорогостоящими и неэф­фективными. Все больше фирм приходят к убеждению, что для очистки сточных вод можно использовать биологические про­цессы, причем эти процессы могут быть более экономичными и эффективными, чем обычно применяемые методы. Некоторые промышленные предприятия широко используют эти процессы для удаления из рудничных сточных вод примесей неорганиче­ских ионов.

Перевод в летучую форму
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


В настоящее время твердо установлено, что многие микроорга-лизмы способны метилировать ртуть. Это приводит к превра­щению ионов Hg(II) из осадка или раствора в метилртутные соединения (например, диметилртуть), которые уходят в атмо­сферу. Такое превращение может быть важным этапом в при­родном круговороте ртути. Возможно также микробиологиче­ское метилирование других металлов, например мышьяка, теллура и селена, которые таким способом удаляются из почвы и воды. Подобные процессы могут играть важную роль в при­родных циклах этих металлов и иметь значение, например, при образовании обедненных селеном почв или при удалении ток­сичных металлов при обработке сточных вод. Как бы то ни было биотехнологические исследования, направленные на умень­шение или увеличение подобной микробной активности, пред­ставляются весьма перспективными.

Внеклеточное осаждение
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Металлы могут иммобилизовываться и накапливаться в почвах и в осадочных породах за счет связывания с продуктами мета­болизма микробов или с накапливающимися органическими остатками. Эти процессы издавна использовались человеком при очистке сточных и промышленных вод. При обычной очистке сточных вод образующийся ил содержит целый набор ме­таллов, перешедших из воды. Живые клетки и органические остатки, присутствующие в отстойниках или проточных прудах, будут накапливать эти металлы, которые впоследствии оказы­ваются в осадках. Для удаления металлов из промышленных стоков или из рудничных вод в горнорудной промышленности используют пруды, в которых «цветут» водоросли (их усилен­ный рост стимулируется органическими или минеральными пи­тательными веществами, которые содержатся в воде).

Внеклеточное комплексообразование
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


Некоторые микроорганизмы синтезируют специфические хими­ческие соединения, обладающие высоким сродством к опреде­ленным металлам. Наиболее известны соединения, образующие-комплексы с железом. Молибден, ванадий и другие микроэле­менты, участвующие в метаболизме бактерий, также способны поступать в клетку в форме внеклеточных комплексов. Хотя эти комплексообразующие соединения не осаждают металлы, на их основе может быть создана новая технология извлечения отдельных металлов из растворов.

Внутри- и внеклеточное накопление металлов микроорганизмами
Биотехнологии » Материалы и биотехнология


О прямом накоплении металлов микроорганизмами уже шла речь в предыдущих разделах. Теперь мы рассмотрим лежащие .в основе этого явления биохимические процессы и возможности их использования в прикладной микробиологии. Идея примене­ния микроорганизмов для извлечения металлов из растворов издавна представлялась привлекательной не только для очистки .воды, но и для получения ценных или экономически важных металлов. Возможность эксплуатации такого процесса концент­рирования несомненна, поскольку хорошо известна способность живых организмов извлекать металлы из разбавленных раство­ров и накапливать их. Многие растения и животные концентри­руют элементы из окружающей их среды в миллионы раз.

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