كد عكس تصادفی

آرشیو مطالب:

نمايش آخرين پستها بهمن ۱۳۸۹ دی ۱۳۸۹ آبان ۱۳۸۹ مهر ۱۳۸۹ مرداد ۱۳۸۹ تیر ۱۳۸۹ [پستهای ثابت]

89/05/20

بیو تکنولوژی عناصر ادامه/ترجمه انگلیسی/فارسی

444 نظر

هرحکمتی را حکمتی است هریک حکمت را هزار حکمت است                                                                                                    علیرضا فرجزاده

Nano 

Nano 
              Nano 
                                           

Fermentation in the chemical industry
Hdfhary behavior: after the end of this season are expected to be:
- Explain the types of microorganisms.
- Conditions to describe the growth of microorganisms.
- How the materials in industrial production methods to explain Tmkhmyr.
- Chung isolated from fermented materials to explain.
1-8 - Introduction
Wor <0 biotechnology> or combination of two words means and means is. Part of the term implies a vital process which is using live agents and the second part of its range of engineering tools and techniques and principles referred to, for various definitions of biotechnology is presented because of the extensive range of activities and its applications, none of these definitions are not comprehensive and complete. Including this definition we can define the following two by the authorities and international organizations presented and pointed.
Biotechnology, ie .
Biotechnology, ie .
Tvrk·h the definition is clear from these two independent science of biotechnology is not a coherent collection and coordination of various Lvl word anymore is some basic science of biotechnology, so that it can be likened to the trunk of a tree where the roots of science Because many of Microbiology, Biochemistry, Zhyntk, chemistry, chemical engineering, computers, electronics, mathematics and ... And branches and fruits of various applications of this knowledge in different fields of human life, including medical, pharmacy, food industry, chemical industry, environment, agriculture and livestock losses and water, mining and ... More of the history of biotechnology to express some of its next chemical and fermentation industries will pay.
2-8 - History
Can say that biotechnology is the human work in conjunction old man for thousands of years ago, yet, is without notice of biotechnology processes has benefited from biotechnology based on the evolutionary history of important events in the evolution that has occurred can be divided into five periods.
A - pre-Pasteur: the period before the year 1865 AD encompasses. In this period the role of humans without the knowledge of microorganisms and biological agents may use them Mykrdh, the product of this period can be fermented to produce alcoholic beverages by the Babylonians and the Sumerians (6000 BC), the use of
2 - Industrial Biotechnology Association (IBA)
3 - International Union and Applied Chemistry (IUPAC)
Yeast bread among Egyptians (4000 BC) and dairy products like yogurt and cheese, and vinegar production, in all societies, have been reported.
 B - Pastor period (1940 - 1865): Although prior to 1865 there was realized microorganisms, but their role in fermentation processes was confirmed and then find people with knowledge of the role of microorganisms as well as awareness of their ability , the conscious use of these agents Hammett appointment. During the fermentation process can be glycerol production processes in Germany and acetone production and Bvtanvn England during World War Sytrk microbial production of acid after the First World War Lz pointed.
C - course of antibiotics (1964 - 1940): Antibiotics are antimicrobial substances that have a biological origin. Penicillin by the mold Penicillium Sylyvm is produced is the first antibiotic antimicrobial property was recognized by Alexander Fleming. During World War II due to the strong need to produce penicillin extensive research was done for the mass production and ultimately lead to the development of Beaver Ktvrhay significant reservoir mixer and culture in sterile conditions (sterile) was.
Courses of antibiotics important characteristics of science in engineering design and construction of bacterial culture tanks (Beaver Once upon a time), and increased development of sterile Tkhmyrhay scale production. Other successes during this period can be sterilized development was possible.
D - protozoal protein production period (1975 - 1964): In late 1960, due to the prospect of cell mass of microorganisms as a source of protein, called protein in protozoa is called, created considerable excitement and stimulation was. Various processes in this field, especially using hydrocarbon resources (due to lower crude oil prices at that time) has been developed. In this period of development equipment and Byvraktvrha bacterial culture that had begun prior Byvraktvrha various development reached its peak.
C - period or modern molecular biotechnology: the period of 1975 devised methods of genetic manipulation of organisms in genetic engineering is called the term began. With this method invented, man was able to consciously change in genetic information to create living creatures and in this way new features and traits they bring into existence or the traits of an organism will spread.
One of the characteristics of this period, microorganisms produce products that normally are not able to produce them. Among them can produce human hormones and proteins by bacteria and yeast have been reported.
3-8 - biological agents used in the fermentation process which by
2 - sterile environment that the environment is called is free of any germs, sterile culture also refers to ships that only have the desired microbes. Biological factors, all processes Tkhmyryt basis of the form. Biological agents used in fermentation processes, including microorganisms, and plant and animal cells is the cellular components. In this section, each of these factors as very brief description is given.
1-3-8 - microorganisms
Microorganisms, tiny organisms that are living and non-planar with the eye are not seen, so their existence before the invention of the microscope was not known for humans. Types of microorganisms include savings: viruses, bacteria, fungi, algae and single Yakhtgan, unlike the general notion that microorganisms are harmful to animals and microbes knows the pathogen considered equal with the fact that such is not Only a very small number of pathogenic microbes, and most of them are on the contrary, the survival of life on Earth are useful and necessary and vital processes play a major role, so that without them life on Earth

^{نا نو}

<sub>تخمير در صنايع شيميايي
هدفهاري رفتاري : پس از پايان اين فصل از انتظار مي رود كه بتوان:
- انواع ميكروارگانيسم ها را توضيح داد.
- شرايط رشد ميكروارگانيسم ها را شرح دهد .
- چگونگي توليد صنعتي مواد در روش تمخمير را شرح دهد .
- چونگي جدا سازي مواد حاصل از تخمير را شرح دهد .
1- 8- مقدمه
واژ0 ‹ بيوتكنولوژي › يا ‹ فناوري زيستي › تركيبي از دو كلمه ‹ بيو › به معناي ‹ زيست › و ‹ تكنولوژي › به معناي ‹ فناوري › است . قسمت اول واژه دلالت بر فرآينده هاي حياتي و استفاده عوامل زنده دارد و قسمت دوم آن به طيفي از ابزار و فنون و اصول مهندسي اشاره مي كند ، براي بيوتكنولوژي تعاريف متعددي ارائه شده است كه به دليل گستردگي دامنه فعاليت و كاربردهاي آن هيچ كدام از اين تعاريف كامل و جامع نيست . از جمله اين تعريف ها مي توان به دو تعريف زير كه توسط مراجع و سازمانهاي بين المللي ارائه شده اشاره كرد .
بيوتكنولوژي يعني ‹ استفاده از موجودات زنده براي ساخت فناوري هاي تجاري › .
بيوتكنولوژي يعني ‹ كاربرد زيست شناسي ، بيوشيمي ، ميكروب شناسي و مهندسي شيمي در فرآيندها ، توليد فناوري هاي صنعتي و حذف آلودگي هاي محيط زيست › .
همان طوركه از اين دو تعريف مشخص است بيوتكنولوژي يك علم مستقل نيست بلكه مجموعه اي منسجم و هماهنگي از علول مختلف است به عبارت ديكر بيوتكنولوژي علمي است چند پايه ، به طوري كه مي توان آن را به تنه اي درختي تشبيه كرد كه ريشه هاي آن علوم مختلفي چون ميكروب شناسي ، بيوشيمي ، ژينتك ، شيمي ، مهندسي شيمي ، كامپيوتر ، الكترونيك ، رياضيات و ... است و شاخه ها و ميوه هاي كاربردهاي متعدد اين علم در زمينه هاي مختلف زندگي بشر است ، از قبيل پزشكي ، داروسازي ، صنايع غذايي، صنايع شيميايي ، محيط زيست ، كشاورزي و دام و آب زيان ، معدن و ... در ادامه پس از بيان تاريخچه اي از بيوتكنولوژي به برخي از جنب هاي آن در صنايع شيميايي و تخميري خواهيم پرداخت .
2-8- تاريخچه
مي توان گفت كه بيوتكنولوژي قدمتي همپاي بشر دارد انسان از هزاران سال پيش تا كنون، بدون اينكه متوجه باشد از فرايندهاي بيوتكنولوژي بهره برده است تاريخچه تكامل بيوتكنولوژي را براساس وقايع مهمي كه در سير تكاملي آن رخ داده است مي توان به پنج دوره تقسيم كرد .
الف- دوره قبل از پاستور : اين دورهاي سال قبل از 1865 ميلادي در بر مي گيرد . در اين دوره انسان بدون اينكه از نقش ميكروارگانيسم ها و عوامل زيستي آگاهي داشته باشد از آنها استفاده ميكرده است ، از محصولات تخميري اين دوره مي توان به توليد نوشابه هاي الكلي توسط بابليان و سومريان ( از 6000 سال قبل از ميلاد ) ، استفاده از
2-انجمن بيوتكنولوژي صنعتي ( IBA )
3-اتحاديه بين المللي شيمي و كاربردي ( IUPAC )
مخمر نان در ميان مصريان ( 4000 سال قبل از ميلاد ) و توليد محصولات لبني مانند ماست و پنير و توليد سركه ، در همه جوامع ، اشاره كرد.
 ب- دوره پاستور ( 1940 – 1865 ) : هر چند قبل از سال 1865 به وجود ميكروارگانيسم ها پي برده شده ولي نقش آنها در فرآيندهاي تخميري به اثبات رسيد و از ان پس انسان با آگاهي يافتن از نقش ميكروارگانيسم ها و همچنين آگاهي از توانايي آنها ،به استفاده آگاهانه از اين عوامل همت گماشت . از فرآيندهاي تخميري اين دوره مي توان به فرآيند توليد گليسرول در آلمان و توليد استون و بوتانون در انگلستان در خلال جنگ جهاني اول نيز توليد ميكروبي سيترك اسيد پس لز جنگ جهاني اول اشاره كرد.
پ- دوره آنتي بيوتيك ها ( 1964- 1940 ) : آنتي بيوتيك ها موادي ضد ميكروبي هستند كه منشاء بيولوژيكي دارند . پني سيلين كه توسط كپك پني سيليوم توليد مي شود اولين آنتي بيوتيكي است كه خاصيت ضد ميكروبي ان توسط الكساندر فلمينگ شناخته شد. در خلال جنگ جهاني دوم به دليل نياز شديد به توليد پني سيلين تحقيقات گسترده اي براي توليد انبوه آن صورت گرفت و در نهايت منجر به توسعه بيور آكتورهاي مخزني همزن دار و كشت در شرايط سترون ( استريل ) شد.
از خصوصيات مهم دوره آنتي بيوتيك ها استفاده از علوم مهندسي در طراحي و ساخت مخازن كشت ميكروبي ( بيور آكتورها ) ، توسعه تخميرهاي سترون و افزايش مقياس توليد مي باشد . از موفقيت هاي ديگر اين دوره مي توان به توسعه و گسترش سترون امكان پذير شد .
ت- دوره توليد پروتئين تك ياخته اي ( 1975 – 1964 ) : در اواخر دهه 1960 ، به واسطه چشم انداز استفاده از توده سلولي ميكروارگانيسم ها به عنوان منبع پروتئيني ، كه در اصطلاح پروتئين تك ياخته ناميده مي شود ، هيجان و تحريك قابل توجهي ايجاد شده است . فرآيندهاي مختلفي در اين زمينه ، به ويژه با استفاده از منابع هيدروكربني ( به دليل قيمت پايين نفت خام در آن زمان ) توسعه داده شده است . در اين دوره تكامل تجهيزات كشت ميكروبي و بيورآكتورها كه از دوره قبل آغاز شده بود با توسعه انواع بيورآكتورها به اوج خود رسيد .
ث- دوره بيوتكنولوژي مولكولي يا مدرن : اين دوره از سال 1975 با ابداع روش هاي دست كاري ژنتيكي موجودات كه در اصطلاح مهندسي ژنتيك خوانده مي شود آغاز گرديد . با ابداع اين روش ، انسان قادر شد تغييرات آگاهانه اي در اطلاعات ژنتيكي موجودات زنده ايجاد كند و از اين طريق ويژگي ها و صفات جديدي را در آنها به وجود بياورد و يا صفاتي را از يك موجود ديگر منتقل سازد .
يكي از ويژگي هاي اين دوره توليد محصولاتي است كه ميكروارگانيسم ها به طور طبيعي قادر به توليد آنها نيستند . از آن جمله مي توان به توليد هورمون ها و پروتئين هاي انساني توسط باكتري ها و مخمرها اشاره كرد .
3-8- عوامل زيستي مورد استفاده در فرآينده هاي تخميري
2- محيط سترون به محيطي گفته مي شود كه عاري از هر گونه ميكروب باشد ، كشت سترون نيز به كشتي اطلاق مي شود كه فقط ميكروب مورد نظر را داشته باشد. عوامل زيستي ، پايه و اساس تمام فرآيندهاي تخميريط را تشكيل مي دهند . عوامل زيستي مورد استفاده در  فرآيندهاي تخميري شامل ميكروارگانيسم ها ، سلول هاي جانوري و گياهي و اجزاي سلولي است . در اين قسمت هر كدام از اين عوامل به طور خيلي مختصر شرح داده مي شود .
1-3-8- ميكروارگانيسم ها
ميكروارگانيسم ها ،موجودات بسيار ريز و زنده اي هستند كه با چشم غير مسطح ديده نمي شوند ، از اين رو وجود آنها تا قبل از اختراع ميكروسكوب براي انسان معلوم نبود . انواع ميكروارگانيسم ها عبارت انداز : ويروس ها ، باكتري ها ، قارچ ها ، جلبك ها و تك ياختگان ، بر خلاف تصور عمومي كه ميكروارگانيسم ها را موجوداتي زيان بار مي داند و ميكروب را مساوي با عامل بيماري تلقي مي كند كه در واقع چنين نيست ، تنها تعداد بسيار اندكي از ميكروب ها بيماري زا هستند و اكثر آنها بر عكس ، براي بقاي حيات بر روي كره زمين ضروري و مفيدند و در فرآيندهاي حياتي نقش اساسي ايفا مي كنند ، به طوري كه بدون وجود آنها حيات بر روي كره زمين ميسر نخواهد بود . ويروس ها به تنهايي قادر به انجام فعاليت هاي حياتي و فقط در داخل يك سلول ميزبان قادر به تكثيرند.
باكتري ها ، ساده ترين موجودات زنده مستقل هستند و چنان كوچك اند كه فقط با ميكروسكوپ مي توان آنها را ديد تكثير باكتري ها به طور ساده با رشد آنها و سپس تقسيمشان به دو باكتري صورت مي گيرد . سلول هاي باكتري هسته ندارند و ماده وراثتي آنها در داخل سلول پراكنده است كه به اين حالت پروكاريوت ( هسته اوليه ) گفته مي شود.
قارچ ها گروه ديگري از ميكروارگانيسم ها هستند كه پيچيده تر از باكتري ها مي باشند . ماده وراثتي آنها به شكل كروموزوم در هسته سلول ، كه توسط غشايي احاطه شده است ، قرار دارد . به اين نوع سلول ها ، يوكاريوت گفته مي شود . همچنين داراي اندامك هاي داخل سيتوپلاسمي مي باشند . از نظر شكل و اندازه متنوع بوده ، به طوري كه برخي از آنها مانند قارچ هي چتري با چشم غير مسطح ديده مي شوند . قارچ ها را از نظر شكل ظاهري به دو گروه ، قارچ هاي رشته اي يا كپك ها و مخمرها ، تقسيم مي كنند . قارچ ها از نظر تغذيه اي هترونروف هستند و بر روي بقاياي موادد آلي رشد مي كنند .
جلبك ها گروه ديگري از ميكروارگانيسم ها هستند كه از نظر سلولي ، حالت يوكاريوت دارند و از نظر تغذيه اي مانند گياهان عالي اتوتروف هستند و با استفاده از انرژي نوراني خورشيد و co2 و ساير مواد معدني ، مواد مورد نياز خود را مي سازند .
تك ياختگان يا پروتوزوآها ، ميكروارگانيسم هاي تك سلولي و متحركي هستند كه اغلب در محيط هالي آبي يافت مي شوند . از نظر سلولي مانند قارچ ها و جلبك ها ، يوكارتوت هستند و از نظر تغذيه اي هتروتروف مي باشند . آميب و پارامسي نمونه هايي از تك ياختگان هستند .
همه انواع ميكروارگانيسم ها داراي كاربرد هايي در بيوتكنولوژي هستند ، با اين حال كاربرد باكتري ها و قارچ ها در 3
- هتروتروف ( Heterotroph ) جانداراني هستند كه غذاي خود را به طور مستقيم و يا غير مستقيم از اتوتروف ها تامين مي كنند و قادر به توليد غذاي خود نيستند.
4- اتوتورف ( Autotroph ) به جانداراني مانند گياهان و جلبك ها گفته مي شود كه مي توانند از مواد كاني ساده به كمك انرژي نوري غذاي خود را يعني مواد آلي پيچيده را توليد كند.
صنايع تخميري بيشتر از دو گروه ديگر است . ميكروارگانيسم ها به دليل سرعت رشد بسيار بالا ، در مقايسه با ساير موجودات ، از نظر كاربرد هاي صنعتي مناسب ترند . علاوه بر اين نيازهاي غذايي پيچيده اي ندارند و مي توانند در محيط كشت هاي ساده رشد و تكثير يابند .
قسمت اعظم وزن خشك ميكروارگانيسم ها از پروتئين تشكيل شده است ، لذا با توجه به كمبود منابع غذايي مي توانند به عنوان يك منبع غذايي بالقوه مورد توجه قرار گيرند . همچنين در طي فرآيند رشد هوازي، ميكروارگانيسم ها قادر به تبديل مواد آلي به دي اكسيد كربن و آب هستند كه از اين توانايي آنها مي توان در جذب مواد آلي زايد بهره برد .
در صنايع شيميايي ، به خصوص صنايع شيميايي ، نفت خام و مشتقات آن به عنوان مواد اوليه استفاده مي شوند كه از دسته مواد اوليه تجديد ناپذيرند ، در حالي كه ميكروارگانيسم ها از منابع تجديدپذير از قبيل ضايعات كشاورزي به عنوان ماده اوليه براي توليد محصولات مفيد استفاده مي كنند . اين امر مزيت مهمي در استفاده از فرآيندهاي تخميري نسبت به فرآيندهاي شيميايي مرسوم به شمار مي رود . در نهايت بايد گفت كه فرآيندهاي تخميري و زيستي از نظر سازگاري با محيط زيست مناسب تر از ساير روش ها هستند و اثرات نامطلوب كم تري در محيط زيست ايجاد مي كنند.
2-3-8- سلول هاي جانوري و گياهي
اساس تعدادي لز فرآيندهاي تخميري استفاده از سلول هاي جانوري و گياهي است . برخي از فرآينده هاي شيميايي تنها با استفاده از سلول هاي جانوري و گياهي قابل توليد اند ، كشت سلول جانوري و گياهي در مقايسه با كشت ميكروارگانيسم ها داراي دشواري بيشتري است كه از جمله مي توان به نيازمندي هاي غذايي پيچيده و حساسيت در برابر آلودگي ها اشاره كرد .
كشت سلول هاي جانوري براي توليد واكسن هاي ويروسي مدت هاي طولاني رايج ولي محدود به ظروف كوچك آزمايشگاهي بود ؛اما پس از آنكه اصول عمليات سترون سازي و فرآيندهاي سترون در جريان توليد پني سيلين توسعه يافت امكان كشت سلول هاي جانوري در مقياس هاي بزرگ هم فراهم شد . امروزه از كشت سلول هاي جانوري در بيوآكتورها ، علاوه بر توليد واكسن ها ، در توليد پروتئين هاي دارويي و آنتي بادي ها استفاده مي شود .
كشت سلول هاي گياهي نيز داراي كاربردهاي مختص به خود مي باشد كه از آن جمله مي توان به توليد برخي تركيبات شيميايي ، توليد گياهان عاري از عوامل بيماري زا و تكثير گياهان در مقياس بزرگ اشاره كرد .
3-3-8- آنزيم ها
آنزيم ها از مهمترين اجزاي سلولي هستند كه در فرآيندهاي تخميري مورد استفاده وسيع دارند . آنزيم ها ، در واقع مولكول هاي بزرگ پروتئيني اند كه وظيفه كاتاليز واكنش هاي بيوشيميايي را بر عهده دارند . بهتر بگويي ، تمام واكنش ها بيوشيميايي كه توسط سلول هاي به وقوع مي پيوندد به كمك انزيم ها صورت مي گيرد . آنزيم ها قادرند سرعت واكنش هاي بيوشيميايي را تا دو ميليون برابر افزايش دهند ، به همين دليل است كه موجودات زنده مي توانند تعداد زيادي واكنش شيميايي را در داخل خود در دما و فشار معتدل انجام دهند .
1- آنتي بادي ها ، مولكول هاي پروتئيني هستند كه توسط سيستم دفاعي بدن در مقابل عوامل خارجي و بيگانه توليد مي شوند و به طور اختصاصي با آنها واكنش مي دهند .
آنزيم ها كه آنها را با بيوكاتاليزگر به شمار آورد ، داراي ويژگي هايي هستند كه آنها را از كاتاليز گرهاي شيميايي متمايز مي سازد .
يكي از خصوصيات مهم آنزيم ها اين عوامل به صورت اختصاصي عمل مي كنند ، به عبارت ديگر تنها انجام واكنش خاصي را بر روي يك ماده اوليه خاص امكان پذير مي كنند ، در حالي كه كاتاليز گرهاي شيميايي انجام طيفي از واكنش ها را ميسر مي سازند ، خصوصيت قابل توجه ديگر آنزيم ، فعاليت در دما و فشار معمولي است در حالي كه كاتاليز گرهاي شيميايي بسيار بالا عمل مي كنند .
آنزيم ها در خارج از سلول نيز قادرند نقش اختصاصي خود را ايفا كنند. در نتيجه مي توان از آنها در صنايع مختلف براي تسريع واكنش هاي شيميايي نيز استفاده كرد . 4-8- سلول ، راكتوري با هزار ان واكنش
يك ميكروب ساده ، مانند باكتري اشرشيا كلي ، با استفاده از مواد اوليه بسيار ساده اي از قبيل يك قند ساده ( مانند گلوكز ) يك منبع نيتروژن ( آمونيوم ) و مواد معدني ساده ،ت قادر است تركيبات شيميايي متعددي را سنتز كند ، تعدادي از اين تركيبات از مواد شيميايي عظيم مي توانند مواد شيميايي متعددي را توليد كند ، براي مثال ، در قارچ پني سيليوم طبيعي ، ميزان توليد آنتي بيوتيك پني سيلين بسيار كم است در حالي كه ميزان توليد قارچ پني سيليوم صنعتي كه در اثر انجام اصلاحات ژنتيكي طي چهار سال به دست آمده است بيش از ده هزار برابر قارچ طبيعي است .
5-8- انواع فرآورده هاي تخميري
محصولات تخميري داراي تنوع گسترده اي هستند و آنها را مي توان به چهار گروه اصلي زير تقسيم كرد:
الف: توده سلولي : در برخي موارد ، سلول هاي ميكروبي خود به عنوان فرآورده هاي نهايي يك فرآيند تخميري محسوب مي شوند ،توده سلولي ميكروارگانيسم هاي مختلف داراي كاربردهاي متعددي هستند .
ب- تركيبات با وزن ملكولي كم : در درون يك سلول هزاران واكنش بيوشيميايي صورت مي گيرد و مواد متعددي در اين واكنش ها متابوليت گفته مي شود . متابوليت هاي سلولي را مي توان به دو دسته تقسيم كرد .
دسته اول ،متابوليت هاي اوليه اند كه توليدشان همراه با رشد سلئل صورت مي گيرد ؛به عبارتي متابوليت هاي اوليه نتيجه مستقيم رشد سلولي هستند .
دسته دوم ،متابوليت هاي ثانويه ناميده مي شوند كه توليد آنها در پايان مرحله رشد ميكروارگانيسم صورت مي گيرد، اين مواد براي رشد خود ميكروارگانيسم ضروري نيستند و نقش واقعي آنها در سلول به طور كامل شناخته نشده است ،آنتي بيوتيك ها معروف ترين متابوليت هاي ثانويه اند كه تا كنون بيش از 2500 نوع نوع از آنها شناخته شده است .
پ-تركيبات با وزن مولكولي زياد : ميكروارگانيسم ها براي توليد سه گروه از تركيبات با وزن مولكولي زياد ( ماكرومولكول ها ) به كار مي روند . اين تركيبات شامل پلي ساكاريدها ، ليپيدها و پروتئين هستند.
پلي ساكاريدها در صنايع مختلفي مانند صنايع غذايي، توليد مواد بهداشتي – آرايشي ،توليد پلاستيك هاي قابل تجزه بيولوژيك صنايع دارويي و صنعت نفت كاربرد دارند.
برخي از ليپيدهايي كه توسط ميكروارگانيسم ها تهيه مي شوند ( مانند 3- هيدروكسي توبيرات ) و ساير مواد مشابه در توليد ظروف يكبار مصرف كاربرد دارد . اين ظروف قابل تجريه بيولوژيكي هستند و انتظار مي رود كه در آينده جانشين مناسبي براي ظروف پلاستيكي كه يكي از آلاينده هاي مهم محيط زيست هستند باشند ،پروتئين هاي حاصل از ميكروارگانيسم ها اغلب نقش آنزيمي دارند .
برخي از اين آنزيم ها به صورت انبوه توليد مي شوند و داراي كاربردهاي مختلفي هستند و بعضي ديگر در مقادير اندك توليد شده و كاربردهاي تشخيصي و دارويي دارند .
تعدادي از پروتئين ها نيز وجود دارند كه در حالت طبيعي توسط ميكروب توليد نمي شوند بلكه توان توليد آنها توسط روش هاي مهندسي ژنتيك به ميكروب انتقال داده مي شود ،به اين دسته پروتئين هاي نوتركيب مي گويند.
ت- تركيبات حاصل از تغيير و تبديل بيولوژيكي : تغيير و تبديل هاي بيولوژيكي ( يا دگرگون سازي بيولوژيكي ) فرآيندهايي هستند كه در آنها ، يك ميكروب ماده اي را به ماده ديگر ، از نظر ساختاري نزديك به ماده اول است تبديل مي كند، اين فرآيندها فقط شامل يك يا تعداد اندكي واكنش آنزيمي هستند . اگر چه تا كنون صدها تغيير و تبديل بيولوژيكي متفاوت معرفي شده است اما اين واكنش ها فقط در مواردي كاربرد صنعتي يافته اند كه روش هاي شيميايي معمول بسيار گران قيمت يا دشوار هستند . بهترين نمونه اين فرآيندها توليد كورتيزون است . براي توليد كورتيزون كه يكي از داروهاي استرئيدي است به روش هاي شيميايي بايد 37 مرحله واكنش انجام شود در حالي كه با استفاده از واكنش هاي ميكروبي تعداد اين واكنش ها به 11 مرحله كاهش مي يابد .
6-8- توليد فرآورده هاي تخميري در مقياس صنعتي
هدف اصلي در فرآيندهاي تخميري ،كشت ميكروب ها در حجمي بزرگ ( از چند ليتر تا چند صد متر مكعب ) به منظور به دست آوردن توده سلولي و يا توليد فرآورده مطلوب است، براي رسيدن به اين هدف فعاليت هاي لازم را به سه بخش مي توان تقسيم كرد.
1-6-8 فرآيندهاي بالا دستي
اولين و مهمترين فعاليت اين بخش انتخاب ميكروارگانيسم مناسب و اصلاح آن تا رسيدم به توان توليد يا تبديل مطلوب است به اين گونه ميكروارگانيسم ها ، ميكروارگانيسم هاي صنعتي مي گويند، براي مثال ميزان توليد پني سيلين توسط قارچ طبيعي حدود 60 ميلي گرم بر ليتر است در حالي كه ميزان پني سيلين توليد قارچ صنعتي بيش از 7000 ميلي گرم بر ليتر مي باشد ،چنانكه خوانديد براي به دست آوردن روش توليد چنين ميكروارگانيسمي نزديك به چهل سال وقت صرف شده است ، بنابراين حفظ و نگه داري ميكروارگانيسم هاي صنعتي از اهميت زيادي برخوردار است . قدم بعدي ،انتخاب محيط كشت مناسب براي ميكروارگانيسم است، به طوريكه اين محيط بتواند نيازهاي غذايي ميكروارگانيسم را تامين كند و شرايط مناسب را براي توليد محصول مورد نظر فراهم سازد و همچنين از نظر اقتصادي مقرون به صرفه باشد.
فعاليت بعدي سترون سازي محيط كشت ،هوا و تجهيزات است، آنچه در فعاليت هاي تخميري از اهميت بالايي برخوردار است خالص بودن كشت ( يعني عاري از هر گونه ميكروارگانيسم به غير از ميكروارگانيسم  مطلوب بودن ) و حفظ و نگه داري تخميري در حالت سترون تا پايان عمليات توليد است . خروج سيستم تخميري از حالت سترون، به عبارت ديگر آلوده شدن فرآيند تخمير،موجب حركت فرآيند به سمت توليد محصولات ناخواسته و كاهش بازده توليد مي شود به همين دليل سترون سازي بيورآكتور يا فرمنتور و كليه تجهيزات كه به نوعي با سيستم تخميري در ارتباط اند از يك سو ، و سترون سازي محيط كشت ( عاري از هر نوع ميكروارگانيسم ) و هواي ورودي و مواد افزودني به بيوآكتور از سوي ديگر ،بسيار حائز اهميت است براي سترون كردن بيوآكتور ، تجهيزات و محيط كشت ، از بخار آب استفاده مي شود . زمان و دماي سترون سازي دو عامل كليدي در اين عمل هستند . زمان زياد سترون سازي، ارزش غذايي محيط كشت را كاهش داده و موجب عوامل سمي در آن مي شود . از اين رو در سترون سازي محيط كشت استفاده از دماي بالا و زمان كم، مناسب ترين روش است . هواي ورودي به فرمنتور نيز با عبور از فيلترهاي خاص سترون مي شود .
فعاليت ديگري كه در مرحله فرآيندهاي بالادستي انجام مي شود تهيه مقدار كافي بذر يا مايه تلقيح است . بذر يا مايه تلقيح فرم زنده و مناسبي از ميكروارگانيسم ( سلول هاي رويشي يا اسپوري ) است كه براي شروع عمليات تخمير به بيوآكتور اصلي اضافه مي شود . معمولأ حجم مايه تلقيح بين 3 تا 10 درصد حجم كل محيط كشت است بنابراين در عمليات صنعتي به تعدادي بيوآكتور يا فرمنتورهاي كوچك تر نياز است تا با انتقالي متوالي مايه تلقيح ،حجم آن را به حد مطلوب برسانيم به اين عمل توسعه تلقيح گفته مي شود .
2-6-8- فرآيند تخمير
فرآيند تخمير با افزودن حجم مناسبي از مايه تلقيح به يك فرمنتور تميز و سترون كه حاوي محيط كشت سترون است شروع مي شود . تامين اكسيژن مورد نياز در حين عمليات تخمير يكي از مهمترين مسايل فرآيندهاي هوازي است .
ميكروارگانيزم هاي هوازي، براي رشد خود نياز به اكسيژن دارند و هر گونه محدوديت اكسيژن موجب توقف يا كندي رشد آنها مي شود . گاز اكسيژن بايد در محيط كشت به صورت محلول درآيد تا بتواند مورد استفاده ميكروارگانيسم قرار بگيرد . مشكل اصلي در تامين اكسيژن محلول، اين است كه حلاليت اين گاز در سيستم هاي آبي بسيار كم است .
براي بهبود اكسيژن رساني در فرمنتورها از هم زدن شديد محيط كشت توسط يك هم زن استفاده مي شود كه ابن عمل علاوه بر كاهش اندازه حباب هاي هوا، سه مزيت ديگر نيز دارد؛ يكي آنكه مدت زمان اقامت حباب ها در محيط كشت را افزايش مي دهند؛ زيرا در اين حالت حباب ها در محيط كشت به جاي عبور از يك مسير مستقيم، مسيري پرپيچ و خم را طي خواهند كرد . دوم آنكه هم زدن باعث تسهيل انتقال اكسيژن محلول از مايع به سطوح سلول ها مي شود و سوم آنكه هم زدن باعث يكنواخت شدن محيط كشت و جلوگيري از رسوب سلول ها مي شود.
ابزار كليدي در انجام عمليات تخمير،فرمنتور يا بيورآكتور مي باشد . بيوآكتور ظرف ويژه اي است كه اولأ امكان انجام فعاليت هاي تخميري را به صورت سترون فراهم مي سازد و ثانيأ امكان كنترل عوامل موثر بر رشد ميكروارگانيسم ها را فراهم مي كند . انواع مهم بيوآكتورهاي مورد استفاده در صنايع تخميري كه از محيط كشت مايع استفاده مي كنند شامل بيوآكتورهاي مخزني هم زن دار،بيوآكتورهاي ستوني حباب دار و بيوآكتورهاي هواگرد مي باشند.
3-6-8- فرآيندهاي پايين دستي
پس از عمليات تخمير، اقدام بعدي جداسازي و بازيافت محصول مورد نظر است . اين مرحله شامل جداسازي سلول ها از محيط كشت و خالص سازي متابوليت مورد نظر با شكستن سلول ( در مورد متابوليت هاي درون سلولي ) و يا بدون آن ( در مورد متابوليت هاي خارجي سلولي ) مي باشد.
برخي از سلول هاي ميكروبي ، پس از توقف هوادهي و هم زدن ، به سرعت ته نشين مي شوند . اين عمل را مي توان با افزودن مواد منعقد كننده تسريع كرد . چنانچه ته نشين كردن سلول ها ، با اين روش امكان پذير نباشد، براي جدا كردن آنها از سانتريفوژ يا فيلتر كردن استفاده مي شود . مايع صاف شده حاصل از تخمير حاوي متابوليت هاي ميكروبي و آنزيم هاي خارج سلولي است و مایع و جامد موسسه سبزینه ابتکار اورمیه/ تولید کننده کود های ارگانیک شیمیایی/ آلی/ کانی/ بیو لوژیکی ارا یه دانش فنی/ انتقال دانشهای مربوطه اجرای پژروه های تحقیقاتی/17سال حضور در مجامع علمی تحقیقاتی وحضور در بازارهای جهانی محقق /بیو تکنو لوژی/علی رضا فرج زاده پی /اچ / دی بورد عالی تخصصی آنزیم ----------------- موسسه سبزینه ابتکار ارومیه افتخار دارد 17 سال با پشتوانه تحقیقاتی و علمی در اقلیم های مختلف جهان و حضور در بازاز های جهانی در نظر دارد که انتقال دانش فنی را به کشاورزان داده تا انها خود کارخانه دار و تولید کننده نیازهای کود در بخش تغذیه کشاورزی خود باشند ... ایمیل های من و سایت های من در خدمت شماهاست .... خادم شما مححق بیوتکنولوژی علیرضا فرجزاده //////////////</sub>

كد عكس تصادفی