Реферат на тему: Методы иммобилизации растительных клеток

Введение

Изолированные растительные клетки, как и клетки микроорганизмов, можно культивировать in vitro в колбах на качалках или в ферментерах, а возможность использования культур растительных клеток для получения биопрепаратов уже давно общепризнана. Из примерно 30 000 известных природных соединений более 90% можно обнаружить в высших растениях. Культивируемые растительные клетки тотипотентны, т. е. в принципе в них может экспрессироваться вся генетическая информация, и, следовательно, любое вещество, находящееся в интактном растении, можно получить, культивируя клетки данного растения. В настоящее время многие из промышленно важных соединений, используемых в фармацевтической, пищевой и парфюмерной промышленности, выделяют из тканей возделываемых или дикорастущих растений. Эти вещества имеют сложное химическое строение, и поэтому их трудно получить каким-либо другим способом. Возможности получения некоторых важных видов растительного сырья ограничены уже сегодня или могут стать ограниченными в ближайшем будущем. В связи с этим настоятельно необходимы поиски и разработка альтернативных источников. Одним из таких источников являются культуры растительных клеток; за последнее десятилетие в этой области достигнуты значительные успехи. Так, недавно в Японии был впервые внедрен промышленный способ получения природного соединения (шиконина), основанный на культивировании растительных клеток.

Однако для промышленного использования культур растительных клеток с целью получения широкого спектра органических соединений необходимо решить ряд основных проблем. Растительные клетки в культуре значительно отличаются от клеток микро организмов, поэтому новейшие способы ферментации, разработанные для последних, в большинстве случаев не годятся для культивирования растительных клеток. Более того, характерные для растительных клеток медленный рост, способность к агрегации, низкий выход и генетическая нестабильность затрудняют их использование в крупных масштабах. Преимущества иммобилизованных биокатализаторов широко признаны в настоящее время, и в течение последних лет проводились исследования с целью установить, распространяются ли эти преимущества на иммобилизованные растительные клетки. Изучался биосинтез различных соединений в модельных системах, подобранных таким образом, чтобы они включали различные виды биосинтеза: синтез dе novo из простых источников углерода (например, сахарозы), синтез из добавленных к питательной среде предшественников или биоконверсия (например, гидроксилирование). Для сохранения биосинтетической активности большое значение имеет жизнеспособность клеточных препаратов, поэтому применялись различные методы иммобилизации и изучалась жизнеспособность и биосинтетическая активность полученных препаратов.

Оглавление

- Введение

- Методы иммобилизации растительных клеток

- Включение в гель

- Адсорбция

- Ковалентное связывание

- Жизнеспособность иммобилизованных растительных клеток

- Окрашивание

- Дыхание

- Способность иммобилизованных растительных клеток к биосинтезу

- Биоконверсия

- Синтез из предшественников

- Синтез dе novo Заключение

- Список использованных источников

Заключение

Первое сообщение об иммобилизации растительных клеток в гранулированных полимерах появилось в 1979 г., и с тех пор количество подобных работ все растет. Считают, что с помощью иммобилизации можно частично или даже полностью преодолеть ряд основных затруднений, препятствующих крупномасштабному использованию растительных клеток.

Иммобилизованные растительные клетки могут быть использованы только для получения веществ, синтез которых не связан с ростом клеток, т. е. веществ, продуцируемых клетками в стационарной фазе. За счет более длительной стационарной фазы, наблюдаемой у иммобилизованных растительных клеток, можно решить ряд проблем, связанных с замедлением роста клеток (наработкой биомассы).

Список литературы

1. Zenk М. Н. In: Frontiers оf Plant Tissue Culture (Thorpe Т.А., еd.), International Association for Plant Tissue Culture, р. 1, 1978.

. Yamada Y., Fujita Y.In: Handbook оf Plant Cell Culture, vol. 1 (Evans D.А., Sharp W.R., Ammirato Р.V. and Yamada Y., eds.), р. 717, Macmillan Publishing Со., New York, 1983.

. Brodelius Р.In: Adwances in Biochemical Engineering, vol. 10 (Ghose Т. К., Fiechter А. and Blakebrough N., eds.), р. 76, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1978.

. Methods in Enzymology, vol. 46 (Mosbach К., еd.), Academic Press, New York, 1976.

. Brodelius Р., Mosbach К. In: Advances in Applied Microbiology, Vol. 28, (Laskin А. 1., еd.), р. 1, Academic Press, New York. 1982.

. Brodelius Р. In: Immobilized Cells and Organelles, vol. 1 (Matthiasson В., еd.), р. 27, CRC Press, Boca Raton, FL, 1983.

. Brodelius Р. Ann. N. Y. Acad. Sei., 413, 383 (1983).

. Brodelius Р., Nilsson К. FEBS Lett., 122, 312 (1980).

. Nilsson К., Birnbaum S., Flygare S., Linse L.. Schroder U., Jeppsson U., Larsson Р-О., Mosbach К., Brodelius Р. Eur. J. Appl. Microbiol. Biotechnol., 17, 319 (1983).

. Lambe С А., Rosevear А. Proceedings оf Biotech 83, London, May 4-6, 1983, р. 565, 1983.