Разработка технологии получения биопрепаратов с использованием клеточных культур in vitro на структурированных носителях

• Автор: Буянова, Алена Сергеевна
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введние

1 Аналитический обзор

1.1 Состояние технологии производства биопрепаратов в современных условиях

1.1.1 Получение препаратов стимулирующего действия

1.1.2 Получение препаратов гормонального действия

1.1.3 Получение препаратов азотфиксирующего действия

1.1.4 Биохимические основы действия биопрепаратов

1.1.5 Биопрепараты растительного происхождения на мировом рынке

1.2 Биотехнологические способы выращивания растительного сырья in vitro для получения биопрепаратов
1.2.1 Растительные клеточные культуры in vitro как источник биологически активных веществ
1.2.2 Направления развития биотехнологических способов получения биопрепаратов
1.3 Биотехнологические способы выращивания симбиотических клеточных культур in vitro для получения биопрепара-

1.3.1 Симбиоз растительных клеточных культур in vitro с микроорганизмами как источник биологически активных веществ
1.3.2 Аэробные метилотрофные бактерии в симбиозе с высшими растениями
1.4 Структурированные сорбенты в биотехнологических процессах

1.4.1 Применение структурированных нанобиокомпозитов
для стимуляции роста растений in vitro
1.4.2 Получение товарных форм препаратов из растительного сырья на структурированных сорбентах
2 Методическая часть
2.1 Объект исследования
2.1.1 Характеристика растений
2.1.2 Характеристика бактерий рода Methylobacterium
2.1.3 Характеристика структурированных сорбентов
2.1.4 Питательные среды
2.2 Методы исследования
2.3 Оптимизация состава питательных сред и режимов культивирования
3 Технология получения биопрепаратов с использованием клеточных культур in vitro при иммобилизации на структурированных носителях
3.1 Стадия получения культуры растительных клеток и тканей
in vitro
3.1.1 Отбор и стерилизация растительных эксплантов
3.1.2 Инициация каллусогенеза in vitro
3.2 Стадия выращивания культуры растительных клеток и тканей
in vitro
3.3 Стадия каллусогенеза в симбиозе культуры растительных клеток и тканей in vitro с метилобактериями Methylobacterium mesophilicum
3.4 Стадия получения биопрепаратов из растительной клеточной культуры in vitro с метилотрофными бактериями Methylobacterium mesophilicum
3.4.1 Получение биопрепаратов стимулирующего и

азотфиксирующего действия
3.4.2 Оценка стимулирующей активности биопрепаратов
3.4.3 Определение фитогормонов в экстрактах из культуры клеток растений in vitro
3.4.4 Получение биопрепаратов гормонального действия
3.5 Стадия получения препаративных форм
3.5.1 Исследование свойств структурированных носителей
3.5.2 Сушка порошкообразных биопрепаратов
3.5.3 Таблетирование сухих биопрепаратов
4 Практические применения полученных результатов и экономический эффект от их внедрения
4.1 Экологические проблемы и способы их решения
4.2 Технологический процесс получения биопрепаратов из растительных клеточных культур in vitro с метилотрофными бактериями на структурированных сорбентах
4.3 Рекомендации по применению структурированных носителей и рациональному использованию производственных ресурсов при получении биопрепаратов из растительных клеточных культур in vitro с метилотрофными бактериями
4.4 Экономические аспекты
Выводы
Библиографический список
Приложения

биореакторах. Этот метод технически более совершенен, чем поверхностный, так как легко поддается механизации и автоматизации.
Для глубинного культивирования растительных клеток применяются способы выращивания, как в микробиологии. Используются закрытые или открытые системы в периодическом или проточном режимах [14, бб, 67].
Суспензию клеток можно получить из каллуса, поместив его в жидкую питательную среду с автоматическим перемешиванием. Суспензионную культуру получают непосредственно из ткани экспланта. Как правило, суспензионная культура состоит из отдельных клеток, разной величины и формы, и неоднородных многоклеточных агрегатов [66, 67].
Необходимым условием культивирования клеточных суспензий является постоянное перемешивание на качалке (90 - 120 об/мин), роллерах различного типа, или встряхивание среды. Аэрация, оптимальные температуры, определенный объём и физиологическое состояние инокулюма, сбалансированный по питательным веществам компонентный состав питательной среды создают оптимальные условия ведения процесса биосинтеза БАВ [66-68].
Процесс проводится в строго асептических условиях, что относится к преимуществам метода, но также составляет наибольшую техническую трудность, особенно в промышленных условиях. Таким образом, выращивание клеточных суспензий в жидкой питательной среде имеет ряд преимуществ перед выращиванием каллусных тканей поверхностным способом: легче регулировать метаболизм и рост клеточных популяций экзогенными факторами; удобнее для биохимических и молекулярно-биологических экспериментов — изучения индукции ферментов и их участия в клеточном цикле, экспрессии и репрессии генов, изолирования и характеристик мутантов [14, 66-68].
Принципиально новым решением сырьевой проблемы является использование биотехнологических способов получения БАВ растительного происхождения. К настоящему времени известно три основных похода [64]:
- использование культур клеток высших растений;
-использование культур тканей и органов растений, в том числе трансформированных;