1 / 14

Biotechnologiczne metody wytwarzania chemikaliów „Czyste” technologie

Biotechnologiczne metody wytwarzania chemikaliów „Czyste” technologie. Produkty metabolizmu beztlenowego różnych drobnoustrojów. R – reakcje prowadzące do regeneracji NADH. Przykłady chemikaliów otrzymywanych metodami fermentacyjnymi. Wytwarzanie glicerolu.

mattox
Download Presentation

Biotechnologiczne metody wytwarzania chemikaliów „Czyste” technologie

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Biotechnologiczne metody wytwarzania chemikaliów „Czyste” technologie

  2. Produkty metabolizmu beztlenowego różnych drobnoustrojów R – reakcje prowadzące do regeneracji NADH.

  3. Przykłady chemikaliów otrzymywanych metodami fermentacyjnymi

  4. Wytwarzanie glicerolu Synteza chemiczna: substrat - chlorek allilu; odpadowe produkty chlorowane Biosynteza: S. cerevisiae, Bacillus subtilis, Dunaliella tertiolecta (halofilne glony) • Strategie nadprodukcji glicerolu: • dodatek siarczanu(IV) • pH 7 – 8 • stres osmotyczny • W przypadku hodowli S. cerevisiae • w obecności siarczanu(IV) osiąga się • stężenia 3% glicerolu, 2% etanolu • i 1% aldehydu octowego. • W chwili obecnej ponad 90% glicerolu • otrzymuje się fermentacyjnie. Metaboliczne warunki „przekierowania” fermentacji etanolowej w stronę wytwarzania glicerolu z wykorzystaniem siarczanu(IV) sodu

  5. Wytwarzanie acetonu i butanolu Aceton i butanol były jednymi z pierwszych produktów biotechnologicznych, dla wytwarzania których opracowano przemysłową technologię. Chaim Weizman opracował w 1914 warunki procesu z wykorzystaniem bakterii Clostridium acetobutylicum, ze skrobią lub melasą jako źródłem węgla. W 1930 Zastosowano Clostridium saccharobutylicum, które wykorzystując sacharozę wytwarzają jedynie aceton i butanol Chemiczna metoda wytwarzania acetonu Kinetyka zmian pH i wytwarzania produktów metabolizmu podczas hodowli Clostridium acetobutylicum. Wydajność procesu: 30% substratu zostaje przekształcone w produkty. Stosunek molowy butanol: aceton: etanol – 6:3:1

  6. Kwas cytrynowy Zastosowanie – przemysł spożywczy (głównie), przemysł farmaceutyczny Pierwotnie izolowany z soku cytrynowego. Obecnie 99% z fermentacji Aspergillus spp. Kolonie Aspergillus niger Schemat procesu wytwarzania kwasu cytrynowego metodą fermentacyjną

  7. Wzory strukturalne polihydroksykwasów wytwarzanych przez drobnoustroje

  8. Biosynteza PHB z glukozy w Ralstonia eutropha Regulacja biosyntezy i degradacji PHB w Ralstonia eutropha

  9. Tworzywa plastyczne wytwarzane przez drobnoustroje Skład polimerów polihydroksykwasów (PHA) wytwarzanych przez różne gatunki bakterii z różnych źródeł węgla

  10. Wytwarzanie PHB przez różne drobnoustroje

  11. Znanych jest co najmniej 300 gatunków bakterii wytwarzających PHA. Fizjologiczna rola PHA – „magazyn” energetyczny w warunkach ograniczenia składników odżywczych. Niektóre gatunki bakterii wymagają wyraźnego sygnału w postaci braku składnika odżywczego dla zainicjowania biosyntezy PHA; Inne akumulują PHA w trakcie wzrostu. I grupa – np. Ralstonia eutropha. Hodowla 60 h w podłożu glukoza/sole w warunkach ograniczenia fosforanu. Osiąga się 45 – 80 % zawartości PHA w suchej masie. Dodając kwas propionowy do pożywki otrzymuje się kopolimer P(3HB + 3HV). Kopolimer P(3HB + 3HV) jest wytwarzany na skalę przemysłową przez firmę Zeneca I sprzedawany pod nazwą Biopol. Cena 3 $/kg. Możliwości obniżenia kosztów – tańsze źródła węgla. Inne możliwości: a/ rekombinowane komórki E. coli; b/ transgeniczne rośliny – Arabidopsis thaliana (akumulacja PHA w plastydach); rośliny oleiste – Brassica napus, bawełna, kukurydza.

  12. Czyste technologie z zastosowaniem drobnoustrojów i enzymów w procesach przemysłowych. • Odsiarczanie ropy naftowej i węgla. Usuwanie związków azotu z ropy • Zastosowanie enzymów to produkcji proszków do prania • Zastosowanie drobnoustrojów i enzymów do biotransformacji • związków organicznych • Zastosowanie drobnoustrojów i białek ekstremofilnych w przemyśle • spożywczym • Wykorzystanie enzymów proteolitycznych i hydrolaz polisacharydów • w przemyśle tekstylnym, papierniczym i skórzanym

  13. Czyste technologie

  14. Biotransformacje związków sterydowych Progesteron Rhizopus nigricans 11-hydroksyprogesteron Kortyzon i pochodne Alternatywa – synteza chemiczna, 28 etapów

More Related