Программа курса. Тема 1. Кинетика микроорганизмов и образования продуктов метаболизма. Общие контуры нового исследовательского поля биотехнологии

Тема 1. Кинетика микроорганизмов и образования продуктов метаболизма. Общие контуры нового исследовательского поля биотехнологии. Многообразие функций, выполняемых историей биотехнологии. Философские категории время и пространство в биотехнологии. Процесс биотехнологического познания. Мир растений, как источник промышленного сырья. Лекарственные препараты. Химикаты, применяемые в сельском хозяйстве. Тонкие химические соединения. Культура клеток, как источник веществ растительного происхождения. Продукты, получаемые из культуры клеток. Факторы, влияющие на выход продуктов. Условия культивирования. Химические факторы. Физические факторы. Селекция и отбор. Биохимические препараты. Новые продукты. Биотрансформация. Системы для роста и синтеза вторичных соединений. Факторы, влияющие на рост биомассы. Биомасса и продуктивность. Биомасса в периодическом режиме выращивания полунепрерывные и непрерывные системы культивирования. Продуцирующие системы. Последующая переработка продуктов.

Тема 2. Модели роста и образования продуктов. История вопроса. Рост клеток. Медленный рост клеток. Химические и физические градиенты. Управление химическим составом. Сбор вторичных продуктов. Система культивирования на плоской основе. Проникновение питательных веществ в клетки, культивированные на плоской основе. Способы увеличения объема сырой массы. Потребление кислорода. Образование зон реагирования. Предшественники метаболиты. Система культуры в колонке. Метод иммобилизации клеток. Иммобилизация клеток с использованием агара. Иммобилизация клеток с использованием альгината кальция. Потребление питательных веществ. Жизнеспособность. Синтез алкалоидов. Роль освещения.

Тема 3. Влияние состава питательных сред и условий культивирования на рост и образование продуктов. Способы получения клеточных культур. Суспензионные культуры. Способы культивирования клеток. Способы отбора проб. Способы поддержания культуры клеток. Методы контроля клеточной массы. Основные процессы, протекающие в биореакторе. Влияние степени дезинтеграции клеток на процессы, протекающие в биореакторах. Питание клеток в биореакторах. Способы диагностики состояния процесса. Основные биодобавки и микроэлементы. Реакция клеток на низкие температуры. Холодовой шок. Устойчивость к холоду и морозостойкость. Факторы, влияющие на процесс замерзания. Переохлаждение. Образование кристаллов льда. Концентрирование, растворенных в воде веществ. Сжатие клеток. Внутриклеточный лед. Скорость охлаждения. Двухступенчатое охлаждение. Криопротекторы. Витрификация. Оттаивание. Обработка после оттаивания. Оценка жизнеспособности после криосохранения.

Тема 4. Рост микроорганизмов на углеродных средах, спиртах, органических кислотах углеводородах CL- соединениях. Основные метаболиты растений. Способы увеличения синтеза метаболитов. Экспериментальное увеличение синтеза метаболитов. Факторы культивирования: свет, температура, скорость вращения сосуда. Внутренние факторы культивирования: компоненты среды, регуляторы роста, макро- и микропитательные вещества, источники углеводов, промежуточные вещества, аэрация культуры, перемешивание культуры, рн - культуральной среды. Предварительная обработка клеток.