Ветеринарная биотехнология

Содержание

Слайд 2

Курс биотехнологии. Занятие 1 Биотехнология Наука о производстве продуктов, необходимых для

Курс биотехнологии. Занятие 1

Биотехнология

Наука о производстве продуктов, необходимых для жизнедеятельности человека,

с помощью живых организмов.
- все виды работ, при которых те или иные продукты производятся из сырья при помощи живых организмов.
Слайд 3

Курс биотехнологии. Занятие 1 Биотехнология Растущая потребность энергетики и промышленности в

Курс биотехнологии. Занятие 1

Биотехнология

Растущая потребность энергетики и промышленности в дешевом сырье,

энергетическая безопасность
Экологические проблемы
Необходимость развития сельского хозяйства и регионов, обеспечение занятости
Обеспечение конкурентоспособности в условиях глобализации
Развитие технологии - особенно биотехнологии, зеленой химии и нанотехнологии -«невозможное» становится возможным
Слайд 4

Курс биотехнологии. Занятие 1 РЫНОК БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ Фармацевтика 58% Сельское хозяйство

Курс биотехнологии. Занятие 1

РЫНОК БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

Фармацевтика
58%

Сельское хозяйство
30%

Пищевая
промышленность
10%

Оборудование
2%

Общий объем РОССИЙСКОГО рынка: $

1,01 млрд.
Собственное производство: $ 360 млн.
Импорт: $ 650 млн.
Слайд 5

Курс биотехнологии. Занятие 1 ПОЛОЖЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ НАУК ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Сырье Энергия Продукт

Курс биотехнологии. Занятие 1

ПОЛОЖЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ НАУК

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Сырье
Энергия

Продукт

Слайд 6

Курс биотехнологии. Занятие 1 ПОЛОЖЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ НАУК БИОТЕХНОЛОГИЯ Пищевая

Курс биотехнологии. Занятие 1

ПОЛОЖЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ НАУК

БИОТЕХНОЛОГИЯ

Пищевая биотехнология

Биогео технология

Эко- биотехнология

Агро биотехнология

Медицинская

биотехнология

интерферон инсулин ДНК-вакцины диагностикумы витамины антибиотики

трансгенные растения биологические средства защиты растений корма и ферменты для кормо- производства

Нано- биотехнология

Слайд 7

Курс биотехнологии. Занятие 1 ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Среда Энергия Генетический

Курс биотехнологии. Занятие 1

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Среда

Энергия

Генетический
материал

Система
стерилизации

Биомасса
микроорганизма

На переработку

Отходы
производства

Вода

Среда с
продуктом

Слайд 8

Курс биотехнологии. Занятие 1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ Ферментеры для прерывистого культивирования Ферментер непрерывного культивирования

Курс биотехнологии. Занятие 1

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ

Ферментеры для прерывистого
культивирования

Ферментер непрерывного
культивирования

Слайд 9

Курс биотехнологии. Занятие 1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ Помещения для получения продукции от

Курс биотехнологии. Занятие 1

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ

Помещения для получения
продукции от животных

Помещения для получения
продукции из

растений

Dactylopius coccus - кармин

Слайд 10

Курс биотехнологии. Занятие 1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ Загружаемые компоненты Выходные компоненты Комбикорм

Курс биотехнологии. Занятие 1

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ

Загружаемые компоненты

Выходные компоненты

Комбикорм

Энергия

Контроль
параметров
культивирования

Генетический
материал

Яйцо куриное

Отработанный
воздух (СО2)

Воздух (О2)

Помет

Вода

Слайд 11

Курс биотехнологии. Занятие 1 КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ Рост организмов в среде и

Курс биотехнологии. Занятие 1

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ

Рост организмов в среде и лимиты культивирования

Динамика роста

популяции
организмов
I – лаг-фаза; 
II – фаза ускорения роста;
III – фаза экспоненциального роста; 
IV – фаза замедления роста; 
V – фаза стационарная; 
VI – фаза отмирания культуры

Выделение
метаболита

Рост
организма

Слайд 12

Курс биотехнологии. Занятие 1 КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ Рост организмов в среде и

Курс биотехнологии. Занятие 1

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ

Рост организмов в среде и лимиты культивирования

Лимиты роста

вирусов:
по площади монослоя (культыры клеток) или по массе эмбриона;
Лимиты роста культуры бактерий:
по углероду (С);
по азоту (N);
по энергии (Е);
Лимиты роста животных:
по белку;
по энергии;
по объему кислорода;
и др.

Достигнут
лимит

Слайд 13

Курс биотехнологии. Занятие 1 КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ Рост организмов в среде и

Курс биотехнологии. Занятие 1

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ

Рост организмов в среде и лимиты культивирования

Масса исходных

веществ равна массе продуктов реакции.
Слайд 14

Курс биотехнологии. Занятие 1 КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ Рост организмов в среде и

Курс биотехнологии. Занятие 1

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ

Рост организмов в среде и лимиты культивирования

Уравнение (модель)

Моно
S  - концентрация субстрата
x - концентрация клеток в культиваторе
S0 -концентрация субстрата, поступившего в культиватор
D - скорость протока (разбавления) культуры
1/a - «экономический коэффициент», показывающий, какая часть поглощенного субстрата идет на приращение биомассы.
Поясним смысл членов, входящих в правые части уравнений
μ(S)x ‑ прирост биомассы за счет поглощения субстрата, ---Dx - отток биомассы из культиватора.
‑aμ(S)x ‑ количество субстрата, поглощенного клетками культуры,
DS0  ‑ приток субстрата в культиватор,
‑DS ‑ отток неиспользованного субстрата из культиватора.
Скорость роста биомассы предполагается зависящей только от концентрации субстрата в соответствии с формулой Моно
Слайд 15

Курс биотехнологии. Занятие 1 СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА Общая схема создания

Курс биотехнологии. Занятие 1

СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА

Общая схема создания и производства биопрепарата

Выделение

и клонирование штаммов микроорганизмов, сортов растений, пород и кроссов животных (продуцентов), отвечающих требованиям продуктивности и конверсии субстратов.
Экспериментальное определение констант роста, конверсии субстратов и биосинтеза целевых продуктов. Подбор оптимальных параметров культивирования продуцента.
Создание или подбор технологического оборудования, отвечающего требованиям культивирования продуцента.
Культивирование продуцента и получение целевого продукта.
Сертификация продукта. Подготовка к его реализации.
Сертификация продуцента. Организация патентной защиты сделанных изобретений и полезных моделей.
Публикация результатов работы и реклама технологии производства и целевого продукта.
Слайд 16

Курс биотехнологии. Занятие 1 СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА 1. Выделение и

Курс биотехнологии. Занятие 1

СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА

1. Выделение и клонирование штаммов микроорганизмов,

сортов растений, пород и кроссов животных (продуцентов), отвечающих требованиям продуктивности и конверсии субстратов.

ГРИБЫ

ПРОКАРИОТЫ

ВИРУСЫ

ПРОСТЕЙШИЕ

КЛЕТКИ
РАСТЕНИЙ
И ЖИВОТНЫХ

ВЫСШИЕ
РАСТЕНИЯ

НИЗШИЕ
И ВЫСШИЕ
ЖИВОТНЫЕ

МИКРОКОСМЫ, МЕЗОКОСМЫ,
МАКРОКОСМЫ

ВОДОРОСЛИ

Слайд 17

Курс биотехнологии. Занятие 1 СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА 1. Выделение и

Курс биотехнологии. Занятие 1

СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА

1. Выделение и клонирование штаммов микроорганизмов,

сортов растений, пород и кроссов животных (продуцентов), отвечающих требованиям продуктивности и конверсии субстратов.

Получение мутантов

Отбор и селекция

Поиск новых объектов в природе

Создание трансгенных организмов

Создание межвидовых
гибридов

Создание
искусственных
видов

Создание белков
с заданными свойствами

Изоляция
ферментных систем

Слайд 18

Курс биотехнологии. Занятие 1 СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА 1. Выделение и

Курс биотехнологии. Занятие 1

СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА

1. Выделение и клонирование штаммов микроорганизмов,

сортов растений, пород и кроссов животных (продуцентов), отвечающих требованиям продуктивности и конверсии субстратов.

Корниш

Белый
Плимутрок

Родители

Бройлеры (финальный гибрид)

Слайд 19

Курс биотехнологии. Занятие 1 СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА Экспериментальное определение констант

Курс биотехнологии. Занятие 1

СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА

Экспериментальное определение констант роста, конверсии субстратов

и биосинтеза целевых продуктов. Подбор оптимальных параметров культивирования продуцента.

Бройлеры (финальный гибрид)

Бройлеры (финальный гибрид)

Слайд 20

Курс биотехнологии. Занятие 1 СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА Создание или подбор

Курс биотехнологии. Занятие 1

СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА

Создание или подбор технологического оборудования, отвечающего

требованиям культивирования продуцента.
Культивирование продуцента и получение целевого продукта.

Бройлерная птицефабрика

Слайд 21

Курс биотехнологии. Занятие 1 СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА Сертификация продукта. Подготовка

Курс биотехнологии. Занятие 1

СОЗДАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО БИОПРЕПАРАТА

Сертификация продукта. Подготовка к его реализации.
Сертификация

продуцента. Организация патентной защиты сделанных изобретений и полезных моделей.
Публикация результатов работы и реклама технологии производства и целевого продукта.

Продуцент

Продукция

Слайд 22

Курс биотехнологии. Занятие 1 СЫРЬЕ ДЛЯ БИОТЕХНОЛОГИИ Любые источники углерода, азота,

Курс биотехнологии. Занятие 1

СЫРЬЕ ДЛЯ БИОТЕХНОЛОГИИ

Любые источники углерода, азота, серы, фосфора и

др.

ОТХОДЫ
ОРГАНИЧЕСКОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Слайд 23

Курс биотехнологии. Занятие 1 ПРОДУКТЫ БИОТЕХНОЛОГИИ

Курс биотехнологии. Занятие 1

ПРОДУКТЫ БИОТЕХНОЛОГИИ

Слайд 24

Курс биотехнологии. Занятие 1 КОМПЛЕКСНЫЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА

Курс биотехнологии. Занятие 1

КОМПЛЕКСНЫЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА

Слайд 25

Курс биотехнологии. Занятие 1 Концепция БиоПерерабатывающего Завода (БПЗ)

Курс биотехнологии. Занятие 1

Концепция БиоПерерабатывающего Завода (БПЗ)

Слайд 26

Курс биотехнологии. Занятие 1 ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА Выделение и консервация

Курс биотехнологии. Занятие 1

ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Выделение и консервация эндометаболитов

Деструкция
Клеток
продуцента

Фильтрация

Сепарирование

Осаждение
хим. методами

Концентрирование

Высушивание

Замораживание

Отжим

0,02μ

Слайд 27

Курс биотехнологии. Занятие 1 ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА Выделение и консервация

Курс биотехнологии. Занятие 1

ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Выделение и консервация экзометаболитов

Поточные
системы
биосинтеза

Фильтрация

Сепарирование

Осаждение
хим. методами

Концентрирование

Высушивание

Замораживание

0,02μ

0,22μ

Слайд 28

Курс биотехнологии. Занятие 1 ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА Регулирование биосинтеза и

Курс биотехнологии. Занятие 1

ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Регулирование биосинтеза и трансформации

Пульт управления

Программа
биосинтеза

Вкл./откл.

нагрев
Вкл./откл. охлаждение
Вкл./откл. клапан давления
Вкл./откл. насос с содой
Вкл./откл. воздух
Вкл./откл. насос со средой

Термостатирование
Контроль давления
Контроль рН
Контроль О2
Контроль уровня среды
и др.

Слайд 29

Курс биотехнологии. Занятие 1 ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПРОДУКТОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Трансформация отходов жизнедеятельности

Курс биотехнологии. Занятие 1

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПРОДУКТОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Трансформация отходов жизнедеятельности