biotechnol gia l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Biotechnol ógia PowerPoint Presentation
Download Presentation
Biotechnol ógia

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 55

Biotechnol ógia - PowerPoint PPT Presentation


  • 310 Views
  • Uploaded on

Biotechnol ógia. Anaerob biotechnol ógia Immobilizálás. Anaerob biotechnológia. Aerob - Anaerob. Aerob Obligát anaerob Fakultatív aerob Mikroaerofil Aerorezisztens. Aerob - Anaerob. Cukorból Piroszőlősavig egyezik Anaerob : szerves savak Aerob : CO 2 + ATP. Szén - kén körforgás.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

Biotechnol ógia


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
biotechnol gia

Biotechnológia

Anaerob biotechnológia

Immobilizálás

aerob anaerob
Aerob - Anaerob
  • Aerob
  • Obligát anaerob
  • Fakultatív aerob
  • Mikroaerofil
  • Aerorezisztens
aerob anaerob4
Aerob - Anaerob
  • Cukorból
  • Piroszőlősavig egyezik
  • Anaerob: szerves savak
  • Aerob: CO2+ ATP
redox folyamat

REDUKCIÓ

Oxidálószer + e-→ termék

Elektron akceptor = Oxidációs szám csökken

Oxidáció

Redukálószer → termék + e-

Elektron donor = Oxidációs szám nő

Redox folyamat
redox p r
Redox pár
  • Nernst egyenlet
    • -60 mV/pH e-
    • -30 mV/pH 2e-
    • E ≤ -300 mV
anaerob anyagcsere
Anaerob anyagcsere
  • Fermentáció
    • Terméke
      • piroszőlősav
      • szerves sav, pl. acetát, laktát
      • energia, oxidált koenzim
  • Anaerob légzés
anaerob anyagcsere11
Anaerob anyagcsere
  • Fermentáció
  • Anaerob légzés
    • Nitrát redukció, denitrifikálás
    • Szulfát vagy kén redukció
    • Metanogenezis
  • glükóz + 3NO3- + 3H2O →    6HCO3- + 3NH4+, ΔG0' = -1796 kJ
  • glükóz + 3SO42- + 3H+→   6HCO3- + 3SH-, ΔG0' = -453 kJ
  • glükóz + 12S + 12H2O → 6HCO3- + 12HS- + 18H+, ΔG0' = -333 kJ
  • AEROB ΔG0' = -2844kJ
anaerob k r lm nyek biztos t sa14
Anaerob körülmények biztosítása
  • Anaerob munkahely
    • Kontrollált anaerob környezet
    • Szabad kézzel lehet dolgozni
    • Steril
    • Zsiliprendszer
anaerob ten y szt s saj toss gai
Anaerob tenyésztés sajátosságai
  • Hosszú “lag” fázis
    • A rendszer anaerobbá válik
    • Sejtszám nem nő
    • Redox potenciál csökken
anaerob ten y szt s saj toss gai16
Anaerob tenyésztés sajátosságai
  • Anaerob baktérium spórájából nem fejlődik aktív sejt -120 mV redox potenciál alatt
  • CRP = culture redox potential

≠ belső redox potenciál

anaerob ten y szt s saj toss gai17
Anaerob tenyésztés sajátosságai
  • Kevert kultúrák
  • Szintrópia
      • Két mikróba egymás működését segíti, kölcsönös előnyöket biztosítva a partnereknek
szintr pia fajok k z tti h 2 tad s

"S" törzs:

2 CH3CH2OH + 2 H2O = 2 CH3COO- + 2 H+ + 4 H2

ΔGo' = +19 kJ / 2 mol EtOH

„H" törzs:

CO2 + 4 H2 = CH4 + 2 H2O

ΔGo' = -131 kJ / mol CH4

Szintrópia – fajok közötti H2 átadás
  • Methanobacillus omelianskii
    • Etanolból ecetsav anaerob úton
    • Termodinamikailag nem megy
  • Szintrópia

Együttes reakció:

2 CH3CH2OH + CO2 = 2 CH3COO- + 2 H+Δ Go' = -112 kJ / mol CH4

listeria monocytogenes
Listeria monocytogenes
  • Gram +
  • Emberben 10% előfordul tünet nélkül
  • Súlyos idegrendszeri gyulladásokat okoz
  • Monocitákat, makrofágokat, leukocitákat támad
    • Sejtbe bejut
    • Vérrel fertőz
staphylococcus
Staphylococcus
  • Gram +, sokan ártalmatlanok
    • Bőrön, nyálkahártyákon
  • S. aureus - patogén
immobiliz l si technik k eukari ta30
Immobilizálási technikák: eukarióta
  • Sima felületű mikrohordozó
immobiliz l m trixok
Immobilizáló mátrixok
  • Alginát
    • D-mannuronsav
    • L-güluronsav
    • Zegzugos kopolimer
  • Kétértékű kation: Ca2+
    • Keresztkötés
  • Ionos kötés
    • Gyenge
    • Koncentráció függő
  • Pórusméret: 1-15 μ
immobiliz l m trixok32
Immobilizáló mátrixok
  • Alginát
    • D-mannuronsav
    • L-güluronsav
    • Zegzugos kopolimer
  • Kétértékű kation: Ca2+
    • Keresztkötés
  • Ionos kötés
    • Gyenge
    • Koncentráció függő
  • Pórusméret: 1-15 μ
algin t immobiliz l s
Alginát immobilizálás
  • Na-alginát
    • Viszkózus folyadék
  • Sejtekkel keverés
  • Cseppek
    • 50 mM CaCl2 oldatba
    • 0,5-2 mm átmérő
  • Biológiailag lebontható
  • Szárítva tárolható
immobiliz l m trixok34
Immobilizáló mátrixok
  • Pektin
    • D-galakturonsav
    • Ca2+ só
    • Mechanikai stabilitás nagy
    • Keresztkötő szer kell
      • Glutáraldehid
      • Polietilénimin
immobiliz l m trixok35
Immobilizáló mátrixok
  • Pektin
    • Növényi sejtfal alkotó
    • Különböző mértékben észterezett
    • GRAS
      • probiotikum
immobiliz l m trixok36
Immobilizáló mátrixok
  • Controlled pore glass
    • Kétféle üveg keverék
      • Borát + szilikát
    • Egyiket kioldják
    • Térhálós szerkezet
    • Mechanikai stabilitás
    • Sterilezhető
    • Felület derivatizálható
      • Sejt, molekula megkötés
      • kromatográfia
immobiliz l m trixok37
Immobilizáló mátrixok
  • Controlled pore rubber
    • Kétféle gumi keverék
    • Egyiket kioldják
    • Térhálós szerkezet
    • Mechanikai stabilitás
    • Sterilezhető
    • Sejt, molekula megkötés
immobiliz l m trixok38
Immobilizáló mátrixok
  • Poliuretán
    • Izocianát + alkohol + katalizátor
    • Adalékokkal sokféle
      • Forma
      • Keménység
    • Víznél könnyebb
      • Aerob mikrobáknak
    • Biológiailag NEM lebontható
immobiliz l m trixok39
Immobilizáló mátrixok
  • Poliuretán
    • Nagy, inert felület
    • Levegő szűrő biofilterekben
biotechnol gia40
Biotechnológia
  • Pezsgőgyártás
    • Üvegbe félig érlelt bor + cukor + élesztő
    • Parafadugó
    • 1-3 év érlelés után élesztő eltávolítás forgatással
    • Nyak fagyasztása
    • Élesztő “kilövés”
    • Helyére aroma + konyak
  • CO2 serkenti az EtOH felszívódását (!)
biotechnol gia41
Biotechnológia
  • Pezsgőgyártás
    • Élesztő alginátban
    • “kabátolás”
      • Kitin, kitozán
    • Érlelés = szabadon lebegő élesztő
    • Ülepítés gyorsan, hatékonyan
biotechnol gia42
Biotechnológia
  • Pezsgőgyártás
    • Élesztő alginátban
    • “kabátolás”
    • Ülepítés gyorsan, hatékonyan
    • 25% pezsgő megtakarítás
    • Munkaerő megtakarítás
biotechnol gia43
Biotechnológia
  • Apró magvak + alginát
    • Könnyebb vetni
      • Répa, fehérrépa
  • Tápanyag, csírázást segítő anyagok, patogének elleni védekezés
    • P. fluorescens
iv v z tiszt t s
Ivóvíz tisztítás
  • Globális probléma
    • Emberiség száma nő
    • Emberi eredetű szennyezés nő
    • Iható víz mennyisége csökken
iv v z tiszt t s45
Ivóvíz tisztítás
  • Nitrogén felhalmozódás
    • NH4+, NO3-
szennyv ztiszt t s
Szennyvíztisztítás
  • Kommunális, ipari
  • Nitrogén: ammónia, nitrát
  • Aerob – anaerob kezelés
szennyv ztiszt t s47
Szennyvíztisztítás
  • Kommunális, ipari
  • Nitrogén: ammónia, nitrát
  • Aerob – anaerob kezelés
    • Tiszta víz
    • Energia
    • Kezelt iszap = Szerves trágya
iv v z denitrifik l sa
Ivóvíz denitrifikálása
  • Nitrát – nitrit átalakulás a bélcsatornában
    • Fakultatív anaerobok
    • Részleges redukció
    • NO2- hemoglobinhoz kötődik irreverzibilisen
      • “Kék csecsemő”
      • Agyi krónikus hypoxia
      • Emésztőtraktus tumor
iv v z denitrifik l sa49
Ivóvíz denitrifikálása
  • Nitrát redukció fokozatosan
iv v z denitrifik l sa50
Ivóvíz denitrifikálása
  • Gélcső reaktor
    • Nitrifikál
      • Nitrosomonas europaea
    • Denitrifikál
      • Paracoccus denitrificans
      • Energia: EtOH
    • Térben elválasztva
iv v z denitrifik l sa51
Ivóvíz denitrifikálása
  • “Mágikus” gyöngy
    • Gömbhéjakban
      • Aerob
      • Anaerob
    • Térben elválasztva
    • Tápanyag: ecetsav
iv v z denitrifik l sa kibir
Ivóvíz denitrifikálása: KIBIR
  • Kombinált Ioncserélő-Biológiai Rendszer
    • Ioncserélő kromatográfia
      • Megköti a vízből a nitrátot
      • Tömény, sós nitrát oldat
      • Tiszta ivóvíz
    • Biotechnológia
        • (SzTE, SzBK, BayBio)
      • Denitrifikálás bioreaktorban
iv v z denitrifik l sa kibir53
Ivóvíz denitrifikálása: KIBIR
  • Szintrópia
    • Fajok közötti H2 átadás
    • Redukálószer
iv v z denitrifik l sa kibir54

NO3-

CO2+ N2

Pseudomonas denitrificans

Acetivibrio cellulolyticus

cellulózszál

immobilizáló mátrix

Ivóvíz denitrifikálása: KIBIR
  • Alginátba immobilizálva
  • “Kabátolással stabilizált”
  • Cellulóz energiaforrás
iv v z denitrifik l sa kibir55
Ivóvíz denitrifikálása: KIBIR
  • Olcsó
  • Megbízható
  • Hatékony

DE: nem használják