- •Образования «национально-исследовательский томский политехнический университет»
- •Глава 1. Основы микробиологии
- •1.1. Морфология микроорганизмов .1.1. Систематика и номенклатура микроорганизмов
- •1.1.2. Формы бактерий
- •1.1.3. Структура бактериальной клетки и методы ее исследования
- •Включения Нефотоситезирцющие Основные
- •1.1.4. Морфология микробов-эукариотов: дрожжевых и плесневых грибов
- •Зкзоспоры
- •1.1.5. Методы микроскопического исследования микроорганизмов
- •Электронная микроскопия
- •1.2. Физиология микроорганизмов 1.2.1. Питание бактерий
- •1.2.2. Питательные среды
- •1.2.3. Условия культивирования бактерий
- •1.2.4. Дыхание бактерий
- •1.2.5.Ферменты бактерий
- •1.2.6. Культуральные свойства бактерий
- •1.2.6. Выделение чистых культур микроорганизмов
- •Глава 2. Химические основы жизни
- •2.1. Липиды
- •2.1.1. Жирные кислоты и родственные липиды
- •Глава 7. Сельскохозяйственная биотехнология 360
- •Глава 8. Экологическая биотехнология 368
- •2.1.2. Жирорастворимые витамины, стероиды и другие липиды
- •2.2. Сахара и полисахариды
- •2.2.2. Дисахариды и полисахариды
- •2.3. Белки
- •2.3.1. Биологические функции белков
- •2.3.2. Белковые аминокислоты и полипептиды
- •2.3.3. Структура белков
- •Первичная структура белков
- •Глава 7. Сельскохозяйственная биотехнология 360
- •Глава 8. Экологическая биотехнология 368
- •Глава 7. Сельскохозяйственная биотехнология 360
- •Глава 8. Экологическая биотехнология 368
- •2.4.5. Биосинтез нуклеиновых кислот и белков (матричные биосинтезы)
- •I I аденин
- •Глава 3. Технологические основы биотехнологических производств
- •3.1. Процессы в биотехнологии
- •3.4. Контроль и управление биотехнологическими процессами; моделирование и оптимизация
- •Глава 4. Генная инженерия
- •4.3. Получение фармакологических препаратов с помощью методов генной инженерии
- •4.3.1. Биосинтез инсулина человека в клетках кишечной палочки
- •4.3.2. Биосинтез соматотропина и других гормонов человека
- •4.3.3. Получение интерферонов
- •4.3.4. Получение иммуногенных препаратов и вакцин
- •4.3.5. Другие области применения генной инженерии
- •1. Новые методы диагностики и исследований
- •2. Генная инженерия и белковая инженерия ферментов
- •3. Получение бактерий для деградации токсикантов и ксенобиотиков
- •5. Биоматериалы
- •4.5. Преимущества и опасность генной инженерии
- •4.5. Меры безопасности
- •Глава 5. Промышленная микробиология
- •5.1. Производство первичных метаболитов
- •5.1.1. Производство аминокислот
- •5.1.2. Производство органических кислот
- •5.1.3. Получение витаминов
- •5.2. Производство вторичных метаболитов
- •5.3. Производство белков одноклеточных и многоклеточных
- •5.3.1. Производство белка одноклеточных организмов
- •5.3.2. Производство грибного белка (микопротеина)
- •5.3.3. Производство цианобактерий
- •Глава 6. Инженерная энзимология
- •6.1. Методы получения иммобилизованных ферментов
- •6.1.1. Физические методы иммобилизации
- •6.1.2. Химические методы иммобилизации ферментов
- •Носитель Вставка Фермент Иммобилизованный фермент
- •6.2. Применение иммобилизованных ферментов
- •6.3. Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов
- •6.3.1. Разделение рацемических смесей аминокислот
- •6.3.2. Производство кукурузного сиропа с высоким содержанием
- •Глава 7. Сельскохозяйственная биотехнология
- •7.1. Биопестициды
- •7.1.1. Технология получения бактериальных энтомопатогенных
- •7.1.2. Технология получения грибных энтомопатогенных
- •7.1.3. Технология получения вирусных энтомопатогенных препаратов
- •7.2. Биологические удобрения
- •7.2.1. Технология получения сухого нитрагина
- •7.2.2. Технология получения сухого азотобактерина
- •7.2.3. Технология получения фосфоробактерина
- •Глава 8. Экологическая биотехнология
- •8.1. Аэробная биологическая очистка сточных вод
- •8.1.1. Основные характеристики сточных вод
- •8.1.2. Процессы с участием активного ила
- •8.1.3. Аэробная обработка ила
- •8.1.4. Вторичная очистка сточных вод с помощью капельных биологических фильтров
- •8.2. Анаэробная переработка отходов
- •1Связь, a-мальтоза
7.1.2. Технология получения грибных энтомопатогенных
препаратов
Энтомопатогенные препараты на основе микроскопических грибов способны поражать большое количество насекомых-вредителей, вызывая у них заболевание - микоз. По сравнению с бактериями и вирусами грибы обладают рядом особенностей: а) поражение происходит не через пищеварительный тракт, а непосредственно через поверхностные ткани; б) насекомые поражаются в фазе развития куколки, что не наблюдается при воздействии на них микробных препаратов; в) грибы характеризуются относительно большой скоростью роста и огромной репродуктивной способностью; в виде спор могут длительное время находиться в природных условиях без заметного снижения энтомопато- генной активности.
Воздействие грибного препарата на насекомое начинается с проникновения споры гриба в полость его тела через кожные покровы. Попав в тело насекомого, грибная спора прорастает в гифу, затем разрастается в мицелий, от которого отчленяются гифальные тельца - конидии, составляющие инфекционную единицу энтомопатогенных грибов. Как правило, гибель наступает от большого количества токсинов, выделяющихся грибами. Если же токсинов недостаточно либо насекомое не чувствительно к ним, гибель наступает после того, как нитевидный мицелий заполняет все тело насекомого, поражая прежде всего мышечную ткань. В зависимости от размеров насекомого гибель наступает в период от двух до восьми дней.
В России производится грибной препарат боверин на основе гриба рода Beauveria. Этот препарат применяют для уничтожения около 60- ти видов насекомых-вредителей, преимущественно жуков. Он безвреден для теплокровных животных и человека, не вызывает ожогов у растений.
Получают боверин с помощью как глубинного, так и поверхностного культивирования промышленного штамма гриба.
Получение боверина методом глубинного культивирования
Получение боверина этим методом осуществляют в строго асептических условиях. В состав питательной среды входят следующие компоненты (в %): дрожжи кормовые - 2; крахмал - 1; хлорид натрия - 0,2; хлорид марганца - 0,01; хлорид кальция - 0,05. Продолжительность культивирования составляет трое-четверо суток при температуре 25-28 оС. Выращивание гриба проводят в условиях постоянного перемешивания и принудительной аэрации. В ходе глубинного культивирования гриба в течение первых суток-полтора кормовые дрожжи полностью лизируются, а гриб за это время проходит все фазы своего роста. К концу полного созревания гриба выделяется максимальное количество ферментов, что ведет к лизису мицелия и способствует накоплению конидий. Готовую культуральную жидкость подвергают сепарации или фильтрации. После фильтрования получают пасту влажностью 70-80 %, которую направляют на распылительную сушилку. Высушенные споры представляют собой мелкодисперсный порошок влажностью 10 %. Полученный порошок стандартизуют необходимым количеством каолина, иногда в качестве добавок в готовый препарат вводят смачиватель и прилипатель.
Технология получения боверина методом поверхностного культивирования гриба
Этот способ более длителен и трудоемок, поэтому имеет ограниченное применение.
Поверхностное культивирование гриба проводят как в жидкой питательной среде, так и на полутвердых, на этих средах гриб обладает хорошей скоростью роста. Его микробиологическое производство завершается на стадии получения спороносной пленки, которую впоследствии снимают, высушивают, измельчают и при необходимости стандартизуют соответствующим количеством наполнителя. Среди возможных приемов, используемых в производстве боверина поверхностным культивированием, различают: а) культивирование гриба на жидких средах без автоклавирования, перемешивания и аэрации; б) культивирование на твердых автоклавированных средах без перемешивания и аэрации. Эти приемы основаны на том, что гриб хорошо растет на различных растительных субстратах - отходах сельскохозяйственной продукции.
Культивирование гриба на жидких средах без автоклавирования, перемешивания и аэрации проводят без предварительной стерилизации среды, ее просто нагревают до кипения, разливают в деревянные каркасы, покрытые изнутри полиэтиленовой пленкой. Среду, охлажденную до 30-40 оС, засевают сухими спорами. Сверху каркасы накрывают полиэтиленовой пленкой, которую после образования спороносной пленки гриба снимают. В качестве сред используют всевозможные отвары, например: из сахарной свеклы, картофеля, тыквы, зерна, муки.
В процессе культивирования гриба на твердых автоклавирован- ных средах без перемешивания и аэрации предусматривается стерилизация размещенных по отдельным емкостям питательных сред (сусло- агар, картофель, морковь, кукуруза, корки арбуза) в течение сорока минут при 110 оС. В стерильный субстрат вносят сухие споры, емкости с субстратом встряхивают до однородного распределения посевного материала и оставляют стоять при температуре окружающего воздуха 1823 оС. Образование конидиоспор завершается к концу 12-15 суток. Культуру гриба с остатками субстрата извлекают из емкостей и высушивают на стеллажах при 25-28 оС. Получение готового препарата завершают размолом материала до мелкодисперсного порошка.