Головна |
«« | ЗМІСТ | »» |
---|
Клітини постійно синтезують речовини, необхідні для їх життєдіяльності. Ці речовини знаходять все більше застосування в промисловості і медицині. Деякі з них унікальні і не можуть бути отримані методом хімічного синтезу.
Такі найдавніші виробництва, як хлібопечення, виноробство, пивоваріння, отримання кисломолочних продуктів, існували задовго до того, як було встановлено участь в цих процесах різних мікробних клітин. З кінця XIX століття почалася ера цілеспрямованого використання процесів клітинного синтезу для отримання корисних для людини речовин. У першій половині XX в. були отримані органічні розчинники, харчові органічні кислоти, антибіотики, амінокислоти, вітаміни та інші цінні продукти.
Антибіотики - низькомолекулярні органічні речовини, які синтезуються деякими мікроорганізмами (найчастіше актиноміцетами) і виконують регуляторну та захисну функції в клітинах. Виявилося, що антибіотики мають високу протимікробну дію і широко використовуються в медицині і сільському господарстві. Хімічний синтез антибіотиків досить трудомісткий і тому нетехнологічен. У промисловості їх отримують виключно методом мікробіологічного синтезу. У всьому світі спеціально відібрані клітини - продуценти щорічно синтезують тисячі тонн антибіотиків. Для підвищення ефективності антибіотиків і захисту їх від дії мікробних гидролаз використовують напівсинтетичний метод отримання цих препаратів. Антибіотики, отримані методом мікробного синтезу, піддають хімічній модифікації, що не впливає на основний біологічний ефект.
Мікробні клітини синтезують амінокислоти - будівельні блоки, з яких складаються білки. Шляхом відбору, спрямованих мутацій або генної інженерії можна отримати продуценти, що синтезують амінокислоти в кількостях, що мають промислове значення, так як роль амінокислот для медицини, сільського господарства і промисловості дуже велика. Багато харчових продуктів і корму для тварин не містять достатньої кількості незамінних амінокислот, наприклад лізину. До таких продуктів відносяться пшениця, рис, кукурудза та ін.
Метіонін, цистеїн, у-аміномасляна кислота використовують у медицині як лікарські препарати, ряд амінокислот має пестицидним дією, інші знаходять застосування в шкіряної промисловості.
Величезне значення в практичній діяльності людини має бродильне виробництво. Однією з найдавніших технологій, які використовують мікробні клітини, є виробництво сирів. При виробництві твердих сортів сирів використовують пропіоновокислі бактерії, що утворюють такі жирні кислоти, як миристиновая, пальмітинова, стеаринова та олеїнова.
Ці кислоти поліпшують якість сиру, надають йому особливий аромат. Слід зазначити, що мропіоновокіслие бактерії використовуються як продуценти вітамінів, наприклад вітаміну В12.
Ферменти, що синтезуються мікробними клітинами, становлять великий інтерес для промисловості та медицини. Висока швидкість метаболізму мікробних клітин, що обумовлює несумісну з тваринами і рослинами восполнясмость сировини, підвищує комерційну значимість цих препаратів. Як лікарські препарати застосовують ряд гідролітичних ферментів, таких, як гіалуронідаза, деякі протеази, амілаза, ліпаза. Деякі ферменти, які мають прикладне значення, синтезуються тільки мікроорганізмами, наприклад нитрогеназа, що каталізує утворення аміаку з молекулярного азоту. Велика роль мікробних ферментів в багатьох промислових процесах (гл. 7).