Podstawy biotechnologii przemysłowej

Marek Adamczak, Włodzimierz Bednarski, Jan Fiedurek, Roman Gawroński, Jacek Leman, Krzysztof W. Szewczyk

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-19287-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

532

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Adamczak, Marek; Bednarski, Włodzimierz; Fiedurek, Jan; Gawroński, Roman; Leman, Jacek; Szewczyk, Krzysztof W.. Podstawy biotechnologii przemysłowej. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017, 532 s. ISBN 978-83-01-19287-7

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Adamczak, M.

A1 Bednarski, W.

A1 Fiedurek, J.

A1 Gawroński, R.

A1 Leman, J.

A1 Szewczyk, K.W.

T1 Podstawy biotechnologii przemysłowej

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2017

SN 978-83-01-19287-7

Bibliografia BibTex:

@Book{ 195446, author = "Adamczak, Marek and Bednarski, Włodzimierz and Fiedurek, Jan and Gawroński, Roman and Leman, Jacek and Szewczyk, Krzysztof W.", editor = "", title = "Podstawy biotechnologii przemysłowej", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2017", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-19287-7" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Adamczak, Marek

AU - Bednarski, Włodzimierz

AU - Fiedurek, Jan

AU - Gawroński, Roman

AU - Leman, Jacek

AU - Szewczyk, Krzysztof W.

ED -

TI - Podstawy biotechnologii przemysłowej

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2017

SN - 978-83-01-19287-7

ER -

Netografia (standard APA):

Adamczak, Marek; Bednarski, Włodzimierz; Fiedurek, Jan; Gawroński, Roman; Leman, Jacek; Szewczyk, Krzysztof W.. Podstawy biotechnologii przemysłowej [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017 [dostęp: 21 08 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/podstawy-biotechnologii-przemyslowej-marek-adamczak-wlodzimierz-195446.

biotechnologia, bioreaktory, drobnoustroje, bioprodukty, biokataliza

Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN

Książka dotyczy poprawnej realizacji procesów i operacji biotechnologicznych, a przede wszystkim optymalizacji oraz doboru warunków technicznych i technologicznych decydujących o ja...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-19287-7

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

532

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1. Informacje wstępne (Jan Fiedurek)13
1.1. Biotechnologia w ujęciu historycznym i perspektywicznym14
1.2. Biotechnologia klasyczna i nowoczesna20
1.3. Rozwój biotechnologii: aspekty ekonomiczne, społeczne, ekologiczne i etyczne oraz ochrona własności intelektualnej23
1.3.1. Aspekty ekonomiczno-społeczne23
1.3.2. Aspekty ekologiczne i etyczne25
1.3.3. Ochrona własności intelektualnej29
1.4. Procesy i operacje jednostkowe w biotechnologii. Podstawowe pojęcia33
Literatura uzupełniająca36
2. Biologiczne podstawy procesów mikrobiologicznych (Jan Fiedurek)39
2.1. Dobór mikroorganizmów stosowanych w biotechnologii40
2.1.1. Wprowadzenie40
2.1.2. Charakterystyka oraz kryteria doboru organizmów41
2.1.3. Deponowanie, utrwalanie i przechowywanie czystych kultur45
2.2. Doskonalenie biotechnologicznych cech organizmów59
2.2.1. Wprowadzenie59
2.2.2. Adaptacja organizmów do różnorodnych warunków hodowli60
2.2.3. Mutageneza63
2.2.4. Rekombinacja genetyczna67
2.2.5. Ekologiczne i prawne skutki przenoszenia materiału genetycznego78
2.2.6. Skrining metabolitów wytwarzanych przez drobnoustroje81
2.2.7. Nadprodukcja metabolitów wytwarzanych przez drobnoustroje87
2.3. Podstawy bioenergetyki (Włodzimierz Bednarski)101
2.3.1. Wprowadzenie101
2.3.2. Charakterystyka procesów energetycznych organizmów żywych105
2.3.3. Transport energii w organizmach żywych106
2.3.4. Energetyka procesów beztlenowych109
2.3.5. Energetyka procesów biosyntezy112
Literatura uzupełniająca117
3. Techniczne podstawy hodowli drobnoustrojów w bioreaktorach (Krzysztof W. Szewczyk)121
3.1. Wstęp122
3.2. Podstawy bilansowania wzrostu drobnoustrojów122
3.2.1. Wprowadzenie122
3.2.2. Bilans elementarny wzrostu124
3.2.3. Bilans cieplny wzrostu mikroorganizmów131
3.2.4. Bilanse różniczkowe. Przemiana podstawowa133
3.3. Kinetyka wzrostu drobnoustrojów136
3.3.1. Niestrukturalne modele wzrostu ustalonego139
3.3.2. Strukturalne modele wzrostu145
3.4. Techniki hodowli drobnoustrojów148
3.4.1. Klasyfikacja technik hodowli drobnoustrojów148
3.4.2. Hodowla okresowa149
3.4.3. Hodowla okresowa z ciągłym dozowaniem153
3.4.4. Hodowla ciągła157
3.4.5. Hodowla ciągła z recyrkulacją biomasy162
3.5. Bioreaktory164
3.5.1. Klasyfikacja bioreaktorów164
3.5.2. Bioreaktory do hodowli w podłożach ciekłych z napowietrzaniem165
3.5.3. Bioreaktory zintegrowane176
3.5.4. Bioreaktory do hodowli mikroorganizmów w stałym podłożu177
3.5.5. Bioreaktory do procesów z biokatalizatorami unieruchomionymi178
3.6. Zapewnienie warunków aseptycznych w biotechnologii187
3.6.1. Wyjaławianie, pasteryzacja, sterylizacja187
3.6.2. Mechanizmy sterylizacji188
3.6.3. Kinetyka sterylizacji termicznej189
3.6.4. Praktyczne realizacje sterylizacji191
3.6.5. Infekcje fagowe i ich zwalczanie194
3.7. Optymalizacja warunków prowadzenia procesów195
3.7.1. Optymalizacja składu pożywki i warunków hodowli195
3.7.2. Kontrola procesów biotechnologicznych200
3.7.3. Regulacja i automatyzacja procesów biotechnologicznych202
3.7.4. Powiększenie skali procesów biotechnologicznych205
Literatura uzupełniająca206
4. Wydzielanie, oczyszczanie i utrwalanie bioproduktów (Roman Gawroński)209
4.1. Wprowadzenie210
4.2. Separacja części nierozpuszczonych213
4.2.1. Filtracja konwencjonalna213
4.2.2. Mikrofiltracja221
4.2.3. Wirowanie224
4.3. Dezintegracja ścian komórkowych (Krzysztof W. Szewczyk)231
4.4. Separacja bioproduktów235
4.4.1. Ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi235
4.4.2. Ekstrakcja nadkrytyczna243
4.4.3. Adsorpcja246
4.5. Techniki membranowe254
4.5.1. Ultrafiltracja257
4.5.2. Dializa263
4.5.3. Elektrodializa266
4.5.4. Perwaporacja271
4.6. Techniki chromatograficzne272
4.6.1. Chromatografia adsorpcyjna i podziałowa278
4.6.2. Chromatografia jonowymienna279
4.6.3. Chromatografia żelowa281
4.6.4. Chromatografia powinowactwa282
4.7. Elektroforeza283
4.8. Precypitacja286
4.9. Krystalizacja289
4.10. Utrwalanie oraz stabilizowanie aktywności biopreparatów (Włodzimierz Bednarski)296
4.10.1. Wprowadzenie296
4.10.2. Metody dehydratacji biopreparatów bez zmiany stanu fizycznego wody301
4.10.3. Suszenie biopreparatów303
4.10.4. Zamrażanie biopreparatów313
Literatura uzupełniająca316
5. Biokataliza i jej zastosowanie (Marek Adamczak)319
5.1. Wprowadzenie320
5.2. Podstawy biokatalizy324
5.3. Skrining enzymów333
5.4. Doskonalenie właściwości enzymów337
5.4.1. Chemiczna modyfikacja właściwości enzymów338
5.4.2. Immobilizacja enzymów339
5.4.3. Bioimprinting351
5.4.4. Pokrywanie enzymów lipidami lub surfaktantami351
5.4.5. Zastosowanie technik inżynierii genetycznej352
5.4.6. Inżynieria środowiska reakcji354
5.4.7. Inne metody doskonalenia właściwości enzymów356
5.5. Biokataliza w środowisku wodnym357
5.6. Biokataliza w mediach niekonwencjonalnych358
5.6.1. Biokataliza w rozpuszczalnikach organicznych358
5.6.2. Biokataliza ekstrakcyjna359
5.6.3. Biokataliza w płynach nadkrytycznych360
5.6.4. Biokataliza w cieczach jonowych361
5.7. Kierunki zastosowania biokatalizy362
5.7.1. Przemysłowe zastosowania biotransformacji mikrobiologicznej365
5.7.2. Przemysłowe zastosowania biokatalizy366
Literatura uzupełniająca379
6. Podstawy technologii wybranych bioproduktów (Jacek Leman)381
6.1. Wprowadzenie382
6.2. Ogólne zasady procesów biotechnologicznych383
6.3. Otrzymywanie białka391
6.4. Otrzymywanie preparatów enzymatycznych395
6.4.1. Otrzymywanie preparatów amylaz402
6.4.2. Otrzymywanie preparatów lipaz404
6.4.3. Otrzymywanie preparatów proteaz405
6.4.4. Otrzymywanie preparatów innych enzymów406
6.5. Otrzymywanie lipidów407
6.6. Otrzymywanie kwasów organicznych412
6.6.1. Otrzymywanie kwasu cytrynowego412
6.6.2. Otrzymywanie kwasu mlekowego416
6.6.3. Otrzymywanie kwasu propionowego420
6.6.4. Otrzymywanie kwasu octowego422
6.6.5. Otrzymywanie innych kwasów organicznych424
6.7. Otrzymywanie alkoholi426
6.7.1. Otrzymywanie etanolu426
6.7.2. Otrzymywanie ksylitolu430
6.7.3. Otrzymywanie glicerolu430
6.8. Otrzymywanie polisacharydów432
6.8.1. Otrzymywanie pululanu432
6.8.2. Otrzymywanie kurdlanu433
6.8.3. Otrzymywanie dekstranu433
6.8.4. Otrzymywanie gelanu434
6.8.5. Otrzymywanie ksantanu435
6.9. Otrzymywanie aminokwasów437
6.9.1. Metaboliczne warunki nadprodukcji aminokwasów438
6.9.2. Izolowanie L-aminokwasów z mieszanin racemicznych440
6.9.3. Otrzymywanie kwasu L-glutaminowego441
6.9.4. Otrzymywanie L-lizyny442
6.10. Otrzymywanie witamin444
6.10.1. Otrzymywanie witaminy A444
6.9.5. Otrzymywanie L-tryptofanu444
6.10.2. Otrzymywanie witaminy D2445
6.10.3. Otrzymywanie witaminy B2446
6.10.4. Otrzymywanie witaminy B12450
6.10.5. Otrzymywanie biotyny451
6.10.6. Otrzymywanie witaminy B13452
6.10.7. Witamina C452
6.11. Otrzymywanie biosurfaktantów453
6.12. Otrzymywanie nośników energii458
6.12.1. Otrzymywanie biogazu458
6.12.2. Otrzymywanie biodiesli462
6.12.3. Otrzymywanie wodoru462
6.12. Otrzymywanie bioproduktów przy użyciu mikroorganizmów ze zrekombinowanym DNA463
6.12.1. Otrzymywanie antybiotyków464
6.12.2. Otrzymywanie hormonów sterydowych466
6.12.3. Otrzymywanie leków o strukturze białkowej466
6.12.4. Otrzymywanie szczepionek471
Literatura uzupełniająca472
7. Wybrane zagadnienia z biotechnologii środowiskowej (Krzysztof W. Szewczyk)477
7.1. Usuwanie związków organicznych ze ścieków480
7.2. Biologiczne usuwanie związków azotu482
7.3. Biologiczne usuwanie związków fosforu490
7.4. Biologiczne oczyszczanie gazów493
7.5. Biologiczna degradacja odpadów stałych495
7.6. Bioremediacja gleb i wód497
Literatura uzupełniająca499
Słowniczek wybranych terminów z dziedziny biotechnologii501
Skorowidz519

2.1.Dobórmikroorganizmówstosowanychwbiotechnologii

Innymważnymczynnikiemwutrwalaniudrobnoustrojówjestkontrola

tempazamrażania.Procestennależyprowadzićwtakisposób

abyzapewnić

tworzeniedużejliczbymałychkryształówlodu.Wiadomo,żepowstaniedużych

kryształówmożeprowadzićdorozrywaniaściankomórkowych.Znanychjest

wielemetodkontrolowanego,stopniowegozamrażaniakomórekdrobnoustroż

jów.Najczęściejampułkizawierającekulturywroztworzezglicerynąumieszż

czasięwmetalowychpojemnikach

którewstawiasiędozamrażarkizkontroż

lowanymtempemzamrażania.

Tempozamrażaniaustalasiętak

,abywynosiło1j2OC/min

dopókinieuzysż

kasiętemperaturykilkastopnipowyżejpunktuzmianyfaz

któryzazwyczajwyż

stępujeprzytemperaturzeok.j30OC.Szybkieuzyskanietejgranicyosiągasię

prowadzączamrażaniewkomorzezciekłymazotem.Poprzekroczeniutejtemż

peraturyiosiągnięciupunktuzmianyfaz

zmniejszasiętempodalszegoochładzaż

niado1OC/minikontynuujezamrażanieażdotemperaturyj50OC.

Utrwalonewtensposóbkulturyprzechowujesięwzamrażarcezciekłym

azotemwtemperaturzeodj156OCdoj196OC.Systemydozamrażaniawciekłym

azociegwarantująnajniższądostępnątemperaturęmrożenia

niewymagająstoż

sowaniakompresora

zapewniającpraktyczniebezawaryjnąobsługęurządzeń.

Ponadtosystemytezapewniająlepszewykorzystaniedostępnejpowierzchni

laboratoryjnej.Kosztzakupuieksploatacjisystemówmrożeniawciekłymazoż

ciejestbardzoniskiwporównaniuzkosztamiinnychsystemówzamrażania.

Długotrwałeprzechowywaniewartościowychtkanekstanowijednakduży

problem.Najszerzejstosowanąobecniemetodąprzechowywaniakulturroślinż

nychjestichzamrażaniewniskichtemperaturach

tj.zamrażaniewciekłym

azocie(j196OC)orazwitryfikacja.Polegaonanajednostopniowym

głębokim

zamrażaniumateriałubiologicznegowzawiesiniekrioochronnejostężeniupoż

nad8mol/dm

anastępnienagwałtownymobniżeniutemperaturydoj196OC.

Dużeciśnienieosmotyczneroztworukrioochronnegopowodujeszybkieodwodż

nienie

komórkiiwyrównanieciśnieniawewnątrzkomórkowegozciśnieniem

zewnętrznym.

Jednocześnieprzeprowadzasięgwałtownezamrażanie

rzędu

1000OC/min.Wtakichwarunkachniedochodzidotworzeniasiękryształów

lodu

leczcałamasazmieniasięwjednolitątaflęlodu.Decydującąrolęwzaż

chowaniużywotnościkomórekodgrywaprzedewszystkimsposóbrozmrażania

którepowinnoprzebiegaćmożliwieszybko

gdyżwprzeciwnymraziedochodzi

dowtórnegorozrastaniasiękryształówloduizniszczeniakomórek.Najczęściej

procesrozmrażaniaprzeprowadzasięprzezzanurzenieampułekzawierających

zamrożonymateriałdowodyotemperaturzeok.40OC.Porozmrożeniunależy

usunąćlubrozcieńczyćmieszaninękrioochronnąwceluzmniejszeniaciśnienia

osmotycznego.

Hodowlarozmrożonychkomórekpowinnabyćprowadzona

wpożywceoskładzieumożliwiającymdobrąregeneracjęiwzrostkomórek.

Wzasadzieniemazbytdużychróżnicwprzeżywalnościdrobnoustrojów

zależności

temperaturyichprzetrzymywania:j70OC(wzamrażarkach

Brak wyników

Podstawy biotechnologii przemysłowej

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra