Изолиране и пречистване на биотехнологични продукти, Платформа за съдържание
Министерство на образованието на Република Беларус
Образователна и методическа асоциация на университетите на Република Беларус
в научното образование
Първи заместник-министър на образованието на Република Беларус
_7_ ____10______ 2011г
Регистрационен номер TD-G 377/вид.
Изолиране и пречистване на биотехнологични продукти
за висши учебни заведения по специалността:
направления 1Научно-производствена дейност
Председател на UMO на университетите на Република Беларус за образование по природни науки
__ _________ 2010 г
Началник отдел „Висше и средно специално образование“.
__ 7 __ ___ 10 _______ 201 1
Зам.-ректор по учебната и възпитателна работа на ДУ „Реп
_ 22 _ _____ 06 _____ 201 1
_22_ ______06___ 201 1
- Ръководител на Научноизследователска лаборатория по приложни проблеми на биохимията, катедра "Биохимия", Белобългарски държавен университет, к.б.н., ст.н.с.
Катедра Биотехнология и биоекология на Белобългарския държавен технологичен университет
– Академик-секретар на Департамента по химия и науки за земята на Националната академия на науките на Беларус, доктор на химическите науки, професор, член-кореспондент на Националната академия на науките на Беларус
Препоръчва се за одобрение като модел.
Катедра Биохимия, Биологически факултет, Белобългарски държавен университет (протокол от 21.20 ч.);
Научно-методически съвет по специалност1Биология
Отговорник на редакцията: .
Отговорник за освобождаването: .
Използването на съвременни биотехнологични продукти изисква изолиране, пречистване и контрол на качеството.Получаването на биотехнологични продукти в момента е невъзможно без използването на знания за тяхната структура и физикохимични свойства, което позволява да се определи оптималният метод за тяхното изолиране и пречистване.
Целта на дисциплината естудентите да придобият знания и да придобият умения за изолиране и пречистване на биологично активни вещества, получени по биотехнологичен път.
– запознаване с биохимичните характеристики на най-важните групи биотехнологични продукти;
– формиране на представи за физико-химичните основи на методите за изолиране и пречистване на биотехнологични продукти, количествени и качествени методи за анализ;
- студентите придобиват знания за оборудването на процесите на изолиране и пречистване на биотехнологични продукти, оценка на ефективността на биотехнологичните процеси за получаване на пречистени продукти, както и критериите за избор на методи и технологии.
В резултат на изучаването на дисциплината студентът трябва:
- основните групи биотехнологични продукти и техните най-важни характеристики;
– основни понятия и принципи на методите за изолиране и пречистване на биотехнологични продукти;
– методи за химична, биохимична идентификация и определяне на биотехнологични продукти.
– да използва основните закони на биохимията, молекулярната биология при разработването на технологии за изолиране и пречистване на биологично активни вещества:
– използват количествени и качествени методи за анализ на биотехнологични продукти.
При четене на курса се препоръчва използването на технически средства за обучение за демонстриране на слайдове и презентации, визуални материали под формата на таблици и диаграми.
Програмата е предназначена за студенти от биологични специалности на университети.
Обем на аудиторните часове по стандарт: общо - 60, в това число лекции - 12, лабораторни часове - 30,qsr - 2.
СЪДЪРЖАНИЕ НА ПРОГРАМНИЯ МАТЕРИАЛ
Аз. Въведение. Технически и технологични характеристики на биотехнологични продукти
Получаването на крайни продукти на биотехнологията е нейното основно звено. Технологичните схеми за получаване на биологично активни вещества и други биотехнологични продукти включват съвременните постижения на молекулярната биология, биохимията, химията и технологиите.
Създаване на нормативна и техническа документация за биотехнологични продукти. Изисквания към техническата спецификация на биотехнологичен продукт. Създаване на лабораторни, опитно-промишлени и индустриални регламенти за производство на биотехнологични продукти. Основните продукти на биотехнологичното производство, техните характеристики и приложения.
II. Изолиране на протеини и ензими.Биотехнология за синтез на аминокиселини и тяхното пречистване
Методи за клетъчно унищожаване: механично и ензимно унищожаване, дехидратация на клетки чрез сушене, замразяване и размразяване, ултразвук на клетки. Концентрация на протеини без фазова промяна и с фазова промяна. Утаяване на протеини: при ниска йонна сила, изсолване, утаяване с органични разтворители и полимери, утаяване чрез селективна денатурация. Хроматографски и електрофоретични методи за разделяне на протеини. Методи за определяне чистотата на белтъци. Характеристики на получаване на протеини от растителни, животински, микробни източници. Получаване на рекомбинантни протеини. Използването на протеини и ензими в хранително-вкусовата промишленост, в текстилната и кожарската промишленост, в селското стопанство, в медицината. Използването на ензими в органичния синтез и анализ.
Химичен синтез на аминокиселини. Производство на аминокиселини от протеинови хидролизати. Микробиален синтез на L-аминокиселини:едноетапна и двуетапна биосинтеза.
III. Изолиране и пречистване на хормонални препарати. Получаване на нуклеотиди и нуклеинови киселини
Изолиране и пречистване на хормонални препарати. Получаване на инсулин. Получаване на растежни фактори, пептидни хормони и хормонални препарати. Получаване на нуклеотиди и нуклеинови киселини. Изолиране и пречистване на ДНК и РНК. Получаване на АТФ, НАД, НАДФ, инозинова киселина и др.
IV. Източници на липиди и основните методи за тяхното изолиране. Получаване на ферментационни продукти
Източници на липиди и основните методи за тяхното изолиране. Животински мазнини и растителни масла: състав, консистенция и предназначение. Методи за получаване на животински мазнини: дестилация, микровълнова обработка, екстракция с органични разтворители. Получаване на растителни масла: изолиране (пресоване, екстракция, охлаждане и филтриране) и пречистване на сурово масло, сурово масло и рафинирано масло. Получаване на липиди от микроорганизми.
V.Получаване на захари, полизахариди и области на тяхното приложение. Получаване на мастно - и водоразтворими витамини
Получаване на захари, полизахариди и области на тяхното приложение. Полизахаридите са цитоплазмени, извънклетъчни, мембранни. Промишлено производство на микробни полизахариди и тяхното използване. Получаване на глюкозни и глюкозо-фруктозни сиропи.
Получаване на мастно - и водоразтворими витамини. Производители на витамин В6, неговото производство и употреба. Производители на рибофлавин, неговото производство и употреба. Получаване на флавоноиди. Получаване на ергостерол. Синтез на каротеноиди от микроорганизми и тяхното промишлено производство.
Основни принципи за получаване на алкалоиди.
Принципи на получаване на антибиотици. Микробиологичен синтез; химически имикробиологична модификация на естествени антибиотици (полусинтетични); химичен синтез. Технология за изолиране и пречистване на антибиотици. Предварителна обработка и филтриране на културалната течност. метод на екстракция. Изолиране на антибиотици чрез йонообменен метод. Кристализация и сушене на антибиотици.
Основни принципи за получаване на алкалоиди. Получаване на алкалоиди чрез микробиологичен синтез и от растителни суровини.
Получаване на ваксини. Получаване на антисеруми. Получаване на моноспецифични и моноклонални антисеруми.
Получаване на ферментационни продукти. Получаване на ферментационни продукти: алкохол, млечна киселина, пропионова киселина и ацетон-бутил. Получаване на лимонена киселина. Получаване на органични киселини.