Biotexnologiyaning asosiy zamonaviy muammolaridan bir
Download 57.5 Kb.
|
Biotexnologiyan-WPS Office
|
Biotexnologiyaning asosiy zamonaviy muammolaridan bir shlab chiqarish jarayonlarini ntensifikatsiyalash, ugor mahsuldorlikka ega bo'lgan produtsentlarni ko'paytirish, samarador biotexnołogik usullami yaratish va amaliyotga joriy etishdan iborat Jshbu maqsadlarga to'liq erishish avvalo biotexnologik jarayonda oydalaniladigan produtsentlarni to'g'ri tanlash, ularning faoliyat pptimal borishi uchun qulay substrat, ozuqa muhitini yaratish ko'paytirish jarayonini to'g'ri tashkil etish va idora qilish, bioreaktor konstruksiyasini har tomonlama ijobiy samara beradigar larajada loyihalashtirish, biotexnologik jarayonda hosil bo*luvch ayyor mahsulotni ajratib olish va tozalashni to'g'ri tashkil etisl kabilarga bog*liq hisoblanadi Biotexnologik tanlangan obycktlarni ostirish maqsadide pzuqa muhitiga osimlik va hayvon yoki mikroorganizmlar nahsulotlari hisoblangan qo'shimcha biogen moddalar solinad Bunday moddalarga go'sht ekstrakti, makkajo'xori uni, dengiz 26 27/97 'tlari va shu kabilar kiradi. Shuningdek bu maqsadda sintetik, so kimyoviy moddalardan ham foydalaniladi Muhit tarkibi produtsentning ozuqaga bo'lgan talabini inobat ga olgan holda tuziladi. Ko'pchilik biotexnologik jarayonlarde produtsent sifatida geterotrof organizmlar tanlanadi. Bu geterotrof larga, energiya manbai sifatida organik moddalardan foydalanuvchi organnizmlar, avtotrof organizmlar, organik moddalardan uglerod manbai sifatida litogetcrotrof organizmlar va organik moddalardan uglerod manbai va energiya manbai sifatida foydalanuvchi organogeterotrof organizmlar kiradi Foydalaniladigan ozuqa muhitida ko'paytiriladigan produt- sent ehtiyojlarini to'la qondirishi va olinadigan mahsulot unumdor- igi maksimal bo'lishi uchun sharoit yaratib berish kerak. Biotexno ogiyada foydalaniladigan ozuga muhitlariga bo'lgan talablar mik robiologiyada mikroorganizmlarni ko`paytirish uchun tayyorlanadi gan ozuqa muhitlariga qo'yiladigan talablardan unchalik farq qilmaydi. Biotexnologiyada ishlatiladigan substratlar ma'lum bi aniq mezonlarga javob berishi lozim. Biotexnologiyada mahsulot ishlab chiqarishda produtsentlar nassasi biotexnologik jarayonldarda uglerod manbai sifatida keng shlatiladi. Bu manbalar asosida biotexnologiyada bug'doydar pirtli ichimliklar, utdan pishloq tayyorlash texnologiyalar sanoatida keng qo'llaniladi. Osimlik manbalari tabily tanqis po'lmagan materiallarga kiradi. Yer sharida fotosintez natijasida 'simliklar quyosh energiyasidar vdalanib, quruq massage nisbatan yiliga 24x10' tonna bionA sil ailinadi.Bunda o'simlik biomassasining ancha katta miqdori yog'och sifatida yig'iladi. Qishloq xojaligida esa bu biomassaning 6 % gina oziq-ovqat mahsulotlari v shuningdek qog'oz ishlat chiqarish, to*qimachilik maqsadlarida foydalaniladi Zamonaviy biotexnologiya usullari yordamida qishlod 27 28/97 Qishloq xo'jaligi va o'rmon xo'jaliklari biomassasi, ayniqsa ropik va subtropik mintaqalarda ko'plab mamlakatlarning milliy iqtisodiy potensialining asosini tashkil qiladi Qishloq xo'jaligi va o'ron xo'jaligi xomashyolaridan tabiiy sellyuloza, gemitsellyuloz,_ hakar, kraxmal kabi bir qator foydali mahsulotlar shlab chiqariladi. Bu n A arni ishlab chiqarish jarayonida sanoatda ko'p miqdorda qo-ommcha mahsulotlar hosil bo'ladi.Bu go `shimcha mahsulotlardan bevosita biotexnologik jarayonlarde xomashyo sifatida foydalanish imkoniyatlari katta Biotexnologik jarayonlarda substrat sifatida foydalanish qand lavlagi, shakarqamishdan hosil bo'lgan qo'shimcha mahsulotlar (qoldiqlari) ancha qulay xomashyolardan biri hisoblanadi. Birc hozirgi vaqtda dunyo miqyosida shakardan foydalanish daraj inimsiz pasayib bormoqda. Chunki shakar o`mini bosuvchi mc dalarni ishlab chiqarishga e'tibor kuchaymoqda. Dunyo miqyosida shakardan foydalanish ur'atlari, yani jahon bozorida shakarge bo'lgan chtiyojning keskin ushib ketishi tropik mintaqada loylashgan, asosiy iqtisodiy daromadining katta qismi shakar ish!at chiqarishga asoslangan bir qator mamlakatlarda iqtisodiy krizislarn lishda foydalanish magsadida ckib ko paytiriladigar ivtomobil dvigatellari uchun yoqilg'i muammosini hal qilishga qaratilgan ish!ar ancha yaxshi samara bermoqda. Chunki bu turdag voqilg'i ishlatilganda atrof-muhitga odatdagi benzin, kerosin kab_ yoqilg*ilar ishlatilgandagiga nisbatan zararli chiqindilar chiqar masligi aniqlangan. Bu ko'rinishdagi Braziliya modeli ko'pchilil namlakatlarda katta qįiziqish uayg'otgan va bu yo'nalishdag izlanishiar kuchaytirilmoqda Rishloq xo'jaligida keng miqyosda ckib ko'paytiriladigar nakkajo'xori, bug'doy, arpa. kartoshka, manioka va shu kab kraxmal t'piovchi ildizmevalar asosida biotexnologiya sanoatide substrat yaratish usuiiari ham mavjud. Biroq bunda ushbu xomashyolardan foydalanishda kraxmalni monosaxarid holiga ctiladi. Hozirgi vaqtda ushbu xomashyolardan foydalanish keng rivojlangan. Yarim quruq holdagi yog'och o'rmon xo'jaligida 'simliklar biomassasining katta qismini tashkil iladi. ue Komashyodan sanoatda sellyuloza va cnergiya manbai sifatida foydalaniladi. Biotexnologiya sanoatida esa asosiy substratlardar biri scllyuloza hisoblanadi. Lekin bu yo'nalishdagi ishlar uncha ivojlanmagan, sababi daraxt yog'ochidan sellyulozani ajratib olisl 'a undan biotexnologiyada glyukoza, sellobioza ko'rinishida foydalanish bir qator qiyinchiliklar ug'diradi. Masalan, yog'oct arkibida sellyuloza ancha barqaror holatdagi gemitsellyuloza va ignin bilan kompleks ko'rinishida mavjud bo*ladi. Ligninsellyuloza inson o'z xojalik maqsadlarida yog'och lignotsellyuloza sidan keng foydalanib k shlab chiqilmagan. Hozirgi kunda lignotsellyulozani parchalash ning mikrobiologik usuli ishlab chiqilgan, ammo bu usul iqtisodiy jihatdan samarali emas. Sof holatdagi sellyuloza kimyoviy va fermentativ gidroliz ta'siri natijasida qandlargacha oson parcha- anadi va mikroorganizmlardan fermentatsiya jarayonida etanol atseton, ogsil, metan va boshqa mahsulotlar sintezlashda qo'llani- ladi. Bu yo'nalishdagi ishlar AQSH, Shvetsiya, Britaniya kab namlakatlarda keng miqyosda amalga oshirilmoqda Yer sharida yiliga 3,3%10' kg CO2 o zlashtiriladi, shundar 5%i, ya'ni 22 million tonnasi sellyuloza sifatida to'planadi. Yiliga nson ehtiyojlari uchun o'simliklar 24 tonna sellyuloza sintez qiladi Yog'och sellyulozasi arkibidagi lignin moddasi sellulozaning gidrolizlanishiga nisbatan barqarorligin i ta'minlab, ning parchalanishi oldini oladi. Shu bilańi birga lignin moddasi tabiiy va kimyoviy parcha- lovchilar ta'siriga nisbatan sellyulozaning barqarorligini oshirib, bu gog'oz ishlab chiqarish sanoatida atrof-muhit muhofazasi bo`yicha bir qator muammolamni keltirib chiqaradi. Bu muammo haligacha o'z yechimini topgan emas. Bu xususiyat sèllyuloza tarkibida>'simlik biopolimeri ksilandan keyin turuvchi, ksiloza, arabinoza va glukuron kislota qoldig'idan tashkil topgan gemitsellyuloza molekulasining mavjudligi bilan bog'liq. Bu modda o'simlik comashyosini qayta ishlash chiqindisi bo'libgina qolmay, balki o'z ham biotexnologik xomashyo vazifasini bajarishi mumkin. Ksilan moddasining fermentativ gidrolizi natijasida ajralib chiquvchi zararli moddalar mikroorganizmlar uchun salbiy ta'sirga ega ckanligi sababli ksilan gidrolizining yangi, ijobiy texnologik uslublarning yaratilishi talab etiladi Biotexnologiyada uglerod va energiyaning quvvatli manbala- ridan biri neft va tabiiy gaz zaxiralari hisoblanadi. Neft tarkibidag substrat sifatida ishlatish mumkin bo'lgan asosiy komponent suyuc noldagi, 10-20 ta uglerod atomi zanjiridan tashkil topgan n-alkar hisoblanadi. n-alkan bir qator mikroorganizmlar uchun substray po'la oladi. Biroq neft va tabiiy gaz zaxiralari dunyo miqyosida anqislik darajasi ortib bormoqda. Shu sababli biotexnologiyada yangi xomashyo manbalrini izlab topish lozim. Bunday manbaala sifatida o'simlik mevalari, soklari, yog'ochi kabilar va shuningdel qishloq xo'jaligi, qog'oz ishlab chiqarish sanoati chigindilaridan foydalangan holda biotexnologiyada foydali mahsulot yaratish astida izlanishlar olib borilmoqda. Bu texnologiyalarning barchas chiqindisiz ishlab chiqarishni joriy etishga asoslangar sababli biotexnologiyada Shu chiqindisiz texnologiye asosida, bitta mahsulot yaratishda hosil bo'lgan chiqindidan boshqa bir mahsulotni ishlab chiqarishda foydalanishi masalasi toliq yechimini kutib turgan muammolardan biri hisoblanadi. Masalan piotexnologiyada etonol ishlab chiqarishda hosil b o ladigar go'shimcha mahsulot, ya'ni chiqindilar achitqilar uchun qulay ozuqa muhiti bo'la oladi. Yoki achitqilar uchun foydalanilgan ozuqa amburug oqsili biosintezida muhiti gidrolizati iltratidan foydalanish mumkin. Ushbu ko'rinishda bitta mikroorganizn biomassasida ikkinchisini ko'paytirish imkoniyati mavjuc muammolardan bir Biotexnologiyadagi eng muhim ;hiqindilardan maksimal foydalish uslublarini ishlab chiqish va joriy qilish hisoblanadi. Bunday chiqindilarni qayta ishlash muhitni ifloslashining oldini olinadi va foydali mahsulot yaratiladi. Ishlab ;hiqarish chiqgindilarini qayta ishlash atrof-mubitga va iqtisodiyotgeijobiy ta'sir ko'rsatadi. Sanoatda kam foyda beruvchi go'shimcha mahsulotlar magistral suv oqimlariga chiqarib tashianishi bevosita ekologik ifloslanish darajasini keskin oshiradi, Shu sababli bu ko'rinishdagi sanoat chiqindilarini qayta ishlashning botexnologik asullarining ishlab chiqilishi ikki tomonlama foyda keltirish mumkin. Bunda har bir chiqindi turining mahsuloti biotexnologik gayta ishlovda keltiradigan foydasi aniq hisoblanishi lozim Shundagina ma'lum sanoat chiqindilaridan iotexnologiyada foydalanish samaradorligi ta'minlanadi Hozirgi vaqtda biotexnologik jarayonlarda sanoat miqyosida bir qator chiqindi mahsulotlardan foydalanishning samarali usullar joriy qilingan, Masalan, shakar ishlab chiqarishda ko'p miqdorda hosil bo'luvchi qora oqimdan iborat melassa bevosita qishloc shuningdek achitqi ishlab chiqarish jarayonida substrat sifatida foydalaniladi. Shuningdek, pishloq ishlab chiqarish sanoatida sut mahsulotlarining qo'shimcha chiqindilaridan ham fermentatsiy jarayonlarida keng foydalanish ijobiy natijalarga olib kelishi aniqlangan. Shakar ishlab chiqarishning qo'shimcha mahsulot pevosita biotexnologiyada lignotsellyulozani parchalash jarayonida qo'laniladi. Qishloq xo'jalik hayvonlari, shuningdek, shaxsiy xo jalik- larda bogiladigan hayvonlarning go'ngidan oziq-ovqat chiqindi- aridan va maishiy turmush chiqindilaridan sanoatda foydali maq sadlarda foydalanish ham yuqori ijobiy natijalarga olib keladi. Ma alan, Xitoyda qishloq xo'jalik hayvonlari chiqindilarini kompose nolida qayta qishloq xo'jaligida foydalanish tajribasiga hozirg noddalari ishlab chiqarishda kimyoviy va neft kimyosi sanoat asosida ozuqa muhitini yaratish katta ijobiy natijalarga olib kelishi mmkin. Chunki bu xomashyo, ya'ni tabiiy neft, gaz, metanol ctanol kabi xomashyolar dunyoning barcha mintaqalrida o'xshast tarkibga egaligi ishlab chiqarish jarayonida bir qator qulaylikiar yaratadi. Hujayra Injeneryasi Biotexnologiya rivojlanishining yangi bosqichi-bu noan'ana- viy hisoblangan, bir va ko'p hujayrali organizmlarning to'qima va nujayralaridan biotexnologik obyekt sifatida foydalanib, ularn nujayralarini ko'paytirish bir qator farq|i xususiyatlarga ega bo`lib ushbu jarayon asosida sanoat miqyosida vaksinalar, monoklona antitelolar kabi qimmatli mahsulotlar sintezlanmoqda Yuksak tuzilishga ega organizmlar hujayralarini organizmdar ashqarida o`stirish uchun ma'lum sharoitda yaratish texnologiyasi amalga oshirildi. O'simlik hujayralarini sun'iy ozuqa muhitida boshladi. 970-yillarga kelib o'simliklar hujayralaridan protoplastlamn ajratish va o'simliklarning somatik h ujayralarini gibridlast uslublarining kashf qilinishi osimliklar hujayrasini biotexnologik jalayonlarda keng ishlatila boshlanishini kuchaytirdi Kallus hujayralarini ko'paytirish Biotexnologiyada 'simlik hujayralarini ko'paytirishning asosiy yo'nalshlaridan biri o'simliklarning o'sma hosil qiluychi hujayralarini yoki kallus to'qimasini ko'paytirish hisoblanad D'sma hosil qiluvchi hujayralarini chuqur yoki yuza qatlamli ozuqe muhitlarida ekib ko'paytirilganda, ular tuzilishiga ko'ra kallus nujayralaridan deyarli farqlanmaydi. O'sma hosil qiluvchi hujayra larining asosiy xususiyatlaridan biri ular ozuqa muhitida o' stirila- yotganda gormonlarga nisbatan sezgirlik namoyon qilmaydi va shu ;ababli ozuqa muhitiga fitogormonlar qo'shish talab qilinmaydi 3a'zan turli xil irsiy ortirilgan mutatsiyalar natijasida hosil bo'lgar kallus hujayralari ko'paytirilganda ularning ozuqa muhitlarida itogormonlar qo'shish talab qilinadi. Shu bilan birga o'sma njayralari organogenczí jarayonida ildiz, kurtaklar hosil qilmayd Ba'zan o'simlik to'qimalari jarohatlanganda o'simlikda ma'lum vaq davomida o'simlikni himoya qiluvchi tizim sifatida regeneratsiya arayoni uchun ozuqa jamg'aruvchi kallus to'qima vujudga keladi O'simlik kallus hujayralarini ko'paytirish jarayonida, frag menti sifatida ajratīb olingan eksplantlar sterillangan probirkada ujayralarining dediffcrensiyalanishi a kallusogenez arayonining xususiyatlari, olingan to'qimaning xususiyatlariganetoar Juaa mukammalashgan bo'lib, istalgan tirik intakt o'simlik o 'qimasidan uzoq vaqt turadigan kallus kulturasini olish mumkin: lir. O'simlik hujayra va to'qimalari kulturalari o'stiriladigan ozuqa nuhitining arkibi mineral tuzlar (makro va mikroelementlar) aglcrod manbai (saxaroza yoki glukoza), vitaminlar va o'sish regulyatorlaridan iborat bo'ladi. Zarur hollarda ozuqa muhitiga turl byekt bilan ishlayotganda ozuqa muhitlarining optimal tarkibin tanlay bilish kerak. Yuza usulda ekilgan kallus to'qimalari oq, sarg'ish, yashil gizil rangda bo'lib, ular aniq bir anatomik tuzilishga ega bo'lmagar amorf massaga ega. Kallus to'qimasi qaysi organ to' qimasidan olin ganligiga qarab oldindan farqlanadi. Yuza ekilgan kallus to qimalar sosan o'sayotgan turli shtammlar, liniyalar, mutantlar kolleksiyasi ni ushlab turish uchun ishlatiladi. Ularni suyuq ozuqa muhitida o's irib o'simlik regeneratsiyasi uchun hujayra suspenziyalari olinadi Suynq ozuqa muhitida o'stirilgan o'simlik hujayralari kultu alari suspenzion kulturalar deyiladi. Suyuq ozuqa muhitida kallu .Suyuq muhitda mctabolizm va hujayra populyasiyas 'sishiga turli ekzogen omillar bilan ta'sir ctish mumkin 2.Suspenzion kulturalar biokimyoviy va molekulyar-biologik ajribalar - fermentlar induksiyasi, genlar ekspressiyasi, mutantlam yaratish va ularni tavsiflash uchun qulay Suspenzion kulturalar uchun hujayralar kallus to'qimalaridar olinadi, so'ngra ular doimo aralashtirilib turilgan suyuq ozuqa nuhitiga o'tkaziladi. Suspenzion kulturalarni o'simlik to'qimala idan ham olish mumkin, fagat bu usul ko'p vaqt talab qilad Buning uchun eksplant hujayrasi avvalo birlamchi kallus hosi gilishi kerak, so'ngra esa u ozuqa muhitida ko'payib, suspenziya alkaloidlar, glikozidlar, polisaxaridlar, efir moylari, pigmentlar va boshqa moddalat bo'ladi. O'simlik hujayralaridan ferment prepa Download 57.5 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|