Орчин үеийн ертөнцөд уургийн үйлдвэрлэл. Мөөгөнцрийн уураг авах

Эсийн амьдралын үйл ажиллагаа нь молекулын түвшинд явагддаг биохимийн процессууд дээр суурилдаг бөгөөд биохимийн судалгааны сэдэв болдог. Үүний дагуу удамшлын болон хувьсах үзэгдлүүд нь органик бодисын молекулууд, юуны түрүүнд нуклейн хүчил, уурагтай холбоотой байдаг.

Уургийн найрлага

Уургууд нь том молекулууд, хэдэн зуун, мянга мянган энгийн нэгжээс бүрддэг - амин хүчлүүд. Давтагдах энгийн нэгжүүд - мономеруудаас бүрдэх ийм бодисыг полимер гэж нэрлэдэг. Үүний дагуу уурагуудыг полимер гэж нэрлэж болно, тэдгээрийн мономерууд нь амин хүчил юм.

Амьд эсэд нийтдээ 20 төрлийн амин хүчлийг мэддэг. Амин хүчил нь үндсэн шинж чанартай NHy амин бүлэг, хүчиллэг шинж чанартай COOH карбоксил бүлэг агуулсан учраас ийм нэр авсан. Бүх амин хүчлүүд нь ижил NH2-CH-COOH бүлэгтэй бөгөөд бие биенээсээ радикал гэж нэрлэгддэг химийн бүлгээр ялгаатай байдаг - R. Амин хүчлүүдийг полимер гинжин хэлхээнд нэгтгэх нь тэдгээрийн хооронд пептидийн холбоо (CO - NH) үүссэний улмаас үүсдэг. нэг амин хүчлийн карбоксил бүлэг, нөгөө амин хүчлийн амин бүлэг. Энэ нь усны молекулыг ялгаруулдаг. Хэрэв үүссэн полимер гинж богино байвал олигопептид, урт бол полипептид гэнэ.

Уургийн бүтэц

Уургийн бүтцийг авч үзэхдээ анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч бүтцийг ялгаж үздэг.

Анхдагч бүтэцГинжин дэх амин хүчлүүдийн ээлжийн дарааллаар тодорхойлогддог. Нэг амин хүчлийн бүтэц өөрчлөгдөх нь цоо шинэ уургийн молекул үүсэхэд хүргэдэг. 20 өөр амин хүчлийг нэгтгэснээр үүсдэг уургийн молекулуудын тоо одон орны тоонд хүрдэг.

Хэрэв уургийн том молекулууд (макромолекулууд) эсэд сунасан төлөвт байрладаг бол тэдгээр нь хэт их зай эзэлдэг бөгөөд энэ нь эсийн үйл ажиллагаанд хүндрэл учруулдаг. Үүнтэй холбоотойгоор уургийн молекулууд нь мушгиж, нугалж, нугалж, янз бүрийн тохиргоонд ордог. Тиймээс анхдагч бүтцийн үндсэн дээр бий болдог хоёрдогч бүтэц -Уургийн гинж нь жигд эргэлтээс бүрдсэн спиральд багтдаг. Зэргэлдээх эргэлтүүд нь бие биентэйгээ устөрөгчийн сул холбоогоор холбогддог бөгөөд энэ нь олон удаа давтагдах үед энэ бүтэцтэй уургийн молекулуудад тогтвортой байдлыг өгдөг.

Хоёрдогч бүтцийн спираль нь ороомогт багтаж, үүсдэг гуравдагч бүтэц.Уургийн төрөл бүрийн ороомгийн хэлбэр нь нарийн тодорхой бөгөөд үндсэн бүтэц, өөрөөр хэлбэл гинжин дэх амин хүчлүүдийн дарааллаас бүрэн хамаардаг. Гуравдагч бүтэц нь олон сул электростатик холбооноос болж хадгалагддаг: эерэг ба сөрөг цэнэгтэй амин хүчлүүдийн бүлгүүд татагдаж, уургийн гинжин хэлхээний өргөн тусгаарлагдсан хэсгүүдийг нэгтгэдэг. Уургийн молекулын бусад хэсгүүд, жишээлбэл, гидрофобик (усны зэвүүн) бүлгүүд хоорондоо ойртдог.

Гемоглобин зэрэг зарим уураг нь анхдагч бүтцээрээ ялгаатай хэд хэдэн гинжээс тогтдог. Тэд хамтдаа нийлж, зөвхөн гуравдагч төдийгүй бас нарийн төвөгтэй уураг үүсгэдэг дөрөвдөгч бүтэц(Зураг 2).

Уургийн молекулуудын бүтцэд дараахь хэв маяг ажиглагдаж байна: бүтцийн түвшин өндөр байх тусам тэдгээрийг дэмждэг хүмүүс сул болно. химийн холбоо. Дөрөвдөгч, гуравдагч, хоёрдогч бүтэц, хүрээлэн буй орчин, температур, цацраг гэх мэт физик, химийн нөхцөл байдалд маш мэдрэмтгий байдаг. Тэдний нөлөөн дор уургийн молекулуудын бүтэц нь анхдагч - анхны бүтэц хүртэл устдаг. Ийм зөрчил байгалийн бүтэцуургийн молекулууд гэж нэрлэдэг денатураци.Денатурат бодисыг арилгахад олон уураг нь анхны бүтцийг нь аяндаа сэргээх чадвартай байдаг. Хэрэв байгалийн уураг өндөр температурт эсвэл бусад хүчин зүйлийн хүчтэй нөлөөнд автвал эргэлт буцалтгүй денатурат алдагдана. Энэ нь эсийн уургийн эргэлт буцалтгүй денатураци нь маш өндөр температурт амьдрах боломжгүйг тайлбарладаг.

Эс дэх уургийн биологийн үүрэг

Уургууд, бас нэрлэдэг уураг(Грек protos - эхлээд),амьтан, ургамлын эсэд тэдгээр нь олон янзын, маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүнд дараахь зүйлс орно.

Каталитик.Байгалийн катализатор - ферментүүднь бүхэлдээ эсвэл бараг бүхэлдээ уураг юм. Ферментийн ачаар амьд эдэд химийн процессууд хэдэн зуун мянга, сая дахин хурдасдаг. Тэдний нөлөөн дор бүх үйл явц "хөнгөн" нөхцөлд шууд явагддаг: биеийн хэвийн температурт, амьд эдэд төвийг сахисан орчинд. Ферментийн хурд, нарийвчлал, сонгомол чанар нь ямар ч хиймэл катализатортой зүйрлэшгүй юм. Жишээлбэл, нэг ферментийн молекул нэг минутанд 5 сая молекул устөрөгчийн хэт исэл (H2O2) задрах урвалыг гүйцэтгэдэг. Ферментүүд нь сонгомол шинж чанартай байдаг. Тиймээс өөх тос нь уураг, полисахарид (цардуул, гликоген) -д нөлөөлдөггүй тусгай ферментээр задардаг. Хариуд нь зөвхөн цардуул эсвэл гликогенийг задалдаг фермент нь өөх тосонд нөлөөлдөггүй.

Эсийн аливаа бодисыг задлах, нийлэгжүүлэх үйл явц нь ихэвчлэн хэд хэдэн химийн үйл ажиллагаанд хуваагддаг. Үйл ажиллагаа бүрийг тусдаа ферментээр гүйцэтгэдэг. Ийм ферментийн бүлэг нь биохимийн туузан дамжуулагчийг бүрдүүлдэг.

Тэд үүнд итгэдэг каталитик функцуураг нь устах үед гуравдагч бүтэцээс хамаардаг катализаторын үйл ажиллагаафермент алга болдог.

Хамгаалах.Зарим төрлийн уураг нь эс болон бие махбодийг бүхэлд нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүд болон гадны биетүүд рүү орохоос хамгаалдаг. Ийм уураг гэж нэрлэдэг эсрэгбие.Эсрэгбие нь бие махбодид харийн бактери, вирусын уурагтай холбогддог бөгөөд энэ нь тэдний нөхөн үржихүйг дарангуйлдаг. Гадны уураг бүрийн хувьд бие нь тусгай "уурагны эсрэг" - эсрэгбие үүсгэдэг. Эмгэг төрүүлэгчдийг эсэргүүцэх энэ механизмыг нэрлэдэг дархлаа.

Өвчин эмгэгээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хүн, амьтанд суларсан эсвэл үхсэн эмгэг төрүүлэгч (вакцин) өгдөг бөгөөд энэ нь өвчин үүсгэдэггүй, харин бие махбод дахь тусгай эсүүд эдгээр эмгэг төрүүлэгчдийн эсрэг эсрэгбие үүсгэдэг. Хэсэг хугацааны дараа эмгэг төрүүлэгч вирус, бактери ийм организмд нэвтэрч байвал удаан эдэлгээтэй тулгардаг хамгаалалтын хаалтэсрэгбиемүүдээс.

Гормоны.Олон гормонууд нь бас уураг байдаг. Мэдрэлийн системтэй зэрэгцэн гормонууд нь янз бүрийн эрхтнүүдийн (болон бүх биений) үйл ажиллагааг системээр дамжуулан хянадаг химийн урвал.

Тусгал.Эсийн уураг нь гаднаас ирж буй дохиог хүлээн авдаг. Үүний зэрэгцээ янз бүрийн хүчин зүйлүүдорчин (температур, химийн, механик гэх мэт) нь уургийн бүтцэд өөрчлөлт оруулдаг - урвуу денатураци, энэ нь эргээд эсийн гадны цочролд хариу үйлдэл үзүүлэх химийн урвал үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Уургийн энэ чадвар нь мэдрэлийн систем, тархины үйл ажиллагааны үндэс суурь болдог.

Мотор.Бүх төрлийн эсийн болон биеийн хөдөлгөөн: эгэл биет дэх цилий анивчих, өндөр амьтдын булчингийн агшилт болон бусад хөдөлгөөний үйл явц үүсдэг. онцгой төрөлуураг.

Эрчим хүч.Уураг нь эсийн энергийн эх үүсвэр болж чаддаг. Нүүрс ус, өөх тос дутагдсанаар амин хүчлийн молекулууд исэлддэг. Энэ тохиолдолд ялгарсан энерги нь биеийн амин чухал үйл явцыг хадгалахад ашиглагддаг.

Тээвэрлэлт.Цусан дахь уураг гемоглобин нь агаараас хүчилтөрөгчийг холбож, бүх биед тээвэрлэх чадвартай. Энэ чухал үүргийг бусад уургууд бас хуваалцдаг.

Хуванцар.Уургууд нь эс (тэдний мембран) ба организмын (цусны судас, мэдрэл, хоол боловсруулах замгэх мэт). Үүний зэрэгцээ уураг нь бие даасан өвөрмөц шинж чанартай байдаг, өөрөөр хэлбэл хүмүүсийн бие махбодь нь зөвхөн тэдэнд зориулагдсан зарим уураг агуулдаг.

Тиймээс эдгээр нь уураг юм чухал бүрэлдэхүүн хэсэгэсүүд, түүнгүйгээр амьдралын шинж чанарыг харуулах боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч амьд биетийн нөхөн үржихүй, удамшлын үзэгдэл нь нуклейн хүчлүүдийн молекулын бүтэцтэй холбоотой юм. Энэ нээлт бол үр дүн юм хамгийн сүүлийн үеийн ололт амжилтбиологи. Энэ нь одоо мэдэгдэж байна амьд эсзаавал хоёр төрлийн полимер байдаг - уураг ба нуклейн хүчил. Тэдний харилцан үйлчлэл нь амьдралын үзэгдлийн хамгийн гүнзгий талыг агуулдаг.

Лекц №15

Хэсэг: "Хөдөө аж ахуйн биотехнологи"

1. Уураг авахын тулд бичил биетнийг ашигласан түүх

2. Бичил биетнийг ургуулах технологийн процесс (тэжээлийн мөөгөнцрийн жишээг ашиглан)

3. Ашигласан түүхий эд, бичил биетний үндсэн төрлүүд

4. Бичил биетнийг ашиглан уураг үйлдвэрлэх хэтийн төлөв

Хүн төрөлхтний, тэр дундаа манай улсын хүн амын хоол тэжээлийн бүтэц нь тийм ч тохиромжтой биш бөгөөд хоол хүнсний хамгийн дутагдалтай бүрэлдэхүүн хэсэг нь уураг, ялангуяа тэжээллэг чанар өндөртэй уураг юм. Уламжлалт эх сурвалжуудуураг - мал аж ахуй, газар тариалангийн бүтээгдэхүүн нь уургийн хүнсний хэрэгцээг хангаж чадахгүй, ялангуяа хүн амын эрчимтэй өсөлтөөс үүдэлтэй. Альтернатив эх сурвалжуураг нь янз бүрийн бичил биетүүдээр үйлчилж болно - мөөгөнцөр, өндөр идэж болох мөөг, зарим бичил замаг гэх мэт.

Микробиологийн уургийн үйлдвэрлэл харьцангуй саяхан бий болсон ч уургийн гаралтай хүнсний бүтээгдэхүүн (мал, газар тариалан) авах уламжлалт аргуудтай харьцуулахад олон давуу талтай. Тухайлбал, микробиологийн үйлдвэрлэл нь тариалсан талбайг шаарддаггүй бөгөөд цаг уурын онцлогоос хамаардаггүй цаг агаарын нөхцөл байдал, нарийн төлөвлөлт, өндөр түвшний автоматжуулалтыг хангаж, стандарт чанарын бүтээгдэхүүн авах боломжийг танд олгоно. Микробиологийн синтезийн бүтээгдэхүүнийг шинэ төрлийн тэжээл, хүнсний бүтээгдэхүүн гэж нэрлэж болно. Төрөл бүрийн бичил биетүүд, тэдгээрийн тэжээллэг чанар нь ашиглалтын явцад маневр хийхэд хялбар болгодог янз бүрийн төрөлбиосинтезийн түүхий эд.

1. Уураг үйлдвэрлэхэд бичил биетнийг ашигласан түүх

Зуу гаруй жилийн өмнө Л.Пастер мөөгөнцөрт туршилт хийж байхдаа аммиак болон уургийн микробиологийн нийлэгжилтийг нээжээ. органик нэгдлүүдазот агуулаагүй. Пастерийн судалгааны дараахан байгуулагдсан мөөгөнцрийн үйлдвэрүүд мөөгөнцрийн эхлэлийг үйлдвэрлэдэг байв. Цаг хугацаа өнгөрөхөд мөөгөнцрийн үйлдвэрлэлийн технологи сайжирч, 1876 онд шахсан мөөгөнцрийг АНУ-д талх нарийн боовны ажилд ашиглаж эхэлсэн.

1890-ээд онд бичил биетнийг хоол тэжээлд уургийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашиглах санаа. Делбрюк энэ зорилгоор шар айрагны мөөгөнцрийг ашиглахыг зөвлөж, санаагаа сурталчилж эхлэв.

Моласс дээр тэжээлийн мөөгөнцөр тариалах анхны үйлдвэрүүд Дэлхийн нэгдүгээр дайны үед Германд нээгдсэн. Дэлхийн нэгдүгээр дайны дараа янз бүрийн улс оронд тэжээлийн мөөгөнцрийн үйлдвэрлэл эхэлсэн. 30-аад оны дунд үе гэхэд. хаягдал гидролизатаас мөөгөнцрийн үйлдвэрлэл эхэлсэн хөдөө аж ахуйболон мод боловсруулах үйлдвэр, сульфитын архинаас, гидролиз-спиртийн үйлдвэрээс сэнс. 1935 онд манай улс өмнө нь хүхрийн хүчлээр гидролизжүүлсэн сүрэл, эрдэнэ шишийн бут, үртэс зэргийг ашиглан тэжээлийн мөөгөнцөр үйлдвэрлэх анхны туршилтын үйлдвэрийг ажиллуулж эхэлсэн. Энэ үед Гивартовский мөөгөнцрийг В витамины үнэ цэнэтэй эх үүсвэр гэж үздэг тул хоол тэжээлд мөөгөнцрийн хэрэглээг тууштай дэмжигч байсан бөгөөд дэлхийн 2-р дайны үед тэжээлийн мөөгөнцрийн үйлдвэрлэл олон оронд эхэлсэн: Германд - сульфит архи дээр суурилсан. ба модны гидролизатууд, ЗХУ-д, Ямайкад (тэр үед Британийн колони байсан).

Дайны дараа хэд хэдэн оронд тэжээлийн мөөгөнцрийн үйлдвэрлэл нь төрөл бүрийн хог хаягдал, ялангуяа сульфитын шингэн, түүнчлэн ургамлын түүхий эдийн гидролизатыг ашиглан хөгжиж эхэлсэн. 60-аад онд нефтийн нүүрсустөрөгчийг тэжээлийн мөөгөнцөр үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглах боломж судлаачдын анхаарлыг татсан. 70-аад оны эхэн үеэс эхлэн ЗСБНХУ-д цэвэршүүлсэн нефтийн н-алканыг ашиглах үндсэн дээр тэжээлийн мөөгөнцөр үйлдвэрлэх барилгын ажил эхэлсэн.

Гэсэн хэдий ч одоогийн байдлаар манай улсын томоохон үйлдвэрүүдийн дийлэнх нь идэвхгүй байгаа нь эдийн засгийн хямрал, үүний үр дүнд үйлдвэрлэлийн бууралттай холбоотой юм. сүүлийн арван жил, газрын тосны хямралтай холбоотойгоор газрын тосны нөөц аажмаар шавхагдаж, улмаар түүхий эдийн хэмжээ багасдаг. Одоогоор манай улсад төдийгүй гадаадад хөдөө аж ахуй, боловсруулах үйлдвэрийн төрөл бүрийн хаягдлыг түүхий эд болгон хүнсний болон тэжээлийн зориулалтаар бичил биетний уураг гаргаж авах, мөн автотроф бичил биетэн ашиглан уураг гарган авах сонирхол сэргэж байна.

2. Бичил биетнийг ургуулах технологийн процесс (тэжээлийн мөөгөнцрийн жишээг ашиглан)

Орчин үеийн үйлдвэрийн хэрэглээуураг үйлдвэрлэх бичил биетнийг химостатын зарчмаар ажилладаг исгэгчид хийдэг. Исгэгчдийн хэмжээ хэдэн зуун шоо метр хүрдэг. Ашигт малтмалын давсны усан уусмал, тодорхой процесст хэрэглэгддэг органик субстрат нь үржүүлэгч бичил биетүүдээр хүрээлэн буй орчинд тасралтгүй тэжээгддэг. Өсгөвөрийг хольж, агааржуулж, хөргөнө. Бичил биетний өсөлт нь хүчилтөрөгчөөр хязгаарлагдах эсвэл ийм хязгаарлалтад ойртох үед оновчтой тариалалтын процесс явагддаг. Тэжээлийн мөөгөнцрийн үйлдвэрлэлийн үндсэн технологийн схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 1.

Өсөн нэмэгдэж буй мөөгөнцрийн эсийг усан орчноос салгах, эсвэл судалтай мөөгөнцөр хэрэглэж байгаа бол шүүх аргаар тусгаарладаг. Жижиг бактерийн эсийг баяжуулах флотаци гэх мэт биомассыг ялгах өөр аргуудыг боловсруулсан. Тэдгээрийг ихэвчлэн угааж, баяжуулж, дараа нь 80-90 ° C-т дулааны боловсруулалтанд оруулснаар эсийн үхэлд хүргэдэг. Ийм боловсруулалтын үр дүнд олж авсан өтгөн массыг ихэвчлэн шүршигч хатаагч ашиглан хатаана. Хатаасны дараа нунтаг эсвэл үйрмэг бүтээгдэхүүн гаргаж авдаг бөгөөд үүнийг нунтаглаж болно. Бүтээгдэхүүнийг савлаж, тэжээлийн үйлдвэр болон бусад хэрэглэгчдэд илгээдэг. Ийм бичил биетний гаралтай уураг агуулсан нэмэлтүүд нь ашигласан органик түүхий эд, бичил биетний омог, янз бүрийн компани, аж ахуйн нэгжүүдэд ашигладаг технологийн шинж чанараас хамааран нэг буюу өөр арилжааны нэртэй байдаг.

3. Ашигласан түүхий эд, бичил биетний үндсэн төрлүүд

Хүнсний болон тэжээлийн уураг үйлдвэрлэхэд олон төрлийн түүхий эд, бичил биетүүдийг ашигладаг. Ийм түүхий эдэд лигноцеллюлозын хаягдал, түүний гидролизат, газрын тосны парафин, хий, этанол гэх мэт орно.

Ургамлын түүхий эдийн гидролизатыг ашиглан тэжээлийн мөөгөнцрийн үйлдвэрлэл хэдэн арван жилийн турш оршин тогтнож ирсэн. Энэ зорилгоор мод, наранцэцэг, цагаан будааны хальс, эрдэнэ шишийн иш, хөвөн иш, уут (чихрийн нишингээс элсэн чихэр гаргаж авсны дараа үлдсэн уут) болон бусад целлюлоз агуулсан материалын гидролизатыг ашигладаг. Түүхий эд нь жил бүр шинэчлэгддэг бөгөөд дүрмээр бол хог хаягдал юм.

Гидролиз-мөөгөнцрийн үйлдвэрлэлийн сул тал нь томоохон үйлдвэрүүдэд түүхий эдийг цуглуулах, тээвэрлэхэд хүндрэлтэй байдаг. Гидролизат дээр мөөгөнцөр ургуулах үйл явц нь асептик бус нөхцөлд явагддаг бөгөөд исгэх орчинд тодорхой рН-ийн утгыг (4.0 орчим) хадгалах замаар бохирдуулагч бактерийн хөгжлийг хязгаарладаг. Гидролизатууд нь мөөгөнцрийн өсөлтөд хортой нөлөө үзүүлдэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (жишээлбэл, furfural) агуулдаг. Лабораторид сонгосон омгууд нь хэрэглэсэн сахар дээр үндэслэн биомассын өндөр гарцтай байдаг. Гэхдээ дотор үйлдвэрлэлийн нөхцөлЭдгээр омгууд нь ихэвчлэн ялгаатай зэрлэг омгуудаар солигддог илүү тогтвортой байдалхүрээлэн буй орчны хортой бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд, витамины хэрэгцээ бага, өсөлтийн хурд өндөр. Бараг бүх үйлдвэрт орон нутгийн нөхцөлд тохируулан мөөгөнцрийн омог эсвэл холбоог автоматаар сонгох ажил явагддаг.

Ургамлын материалын гидролизатаас тэжээлийн мөөгөнцөр үйлдвэрлэхэд ашигладаг омгийн жагсаалт нь маш өргөн хүрээтэй бөгөөд үүнд Candida төрөл болон бусад овгийн зүйлүүд (Trichosporon, Hansenula, Zygofabospora) багтдаг.

Целлюлоз агуулсан түүхий эдийг ферментийн гидролизатаас бичил биетний биомасс гарган авах нь ирээдүйтэй юм. Ийм үйл явцыг аж үйлдвэрийн аргаар хэрэгжүүлэхэд бэрхшээлтэй зүйл бол целлюлоз агуулсан түүхий эд нь лигнин агуулдаг бөгөөд энэ нь целлюлозыг субстраттай харьцахаас сэргийлдэг. Нэмж дурдахад, түүхий эд нь целлюлозын талст хэлбэрийн агууламжийг бууруулж, аморф төлөвт шилжүүлэхийн тулд боловсруулалт хийх шаардлагатай байдаг. ферментийн гидролизмэдэгдэхүйц хурдасдаг.

Төрөл бүрийн ангилал зүйн бүлэгт хамаарах бичил биетүүдийг нүүрсустөрөгчтэй орчинд ургуулах боломжийг нэлээд өргөн судалсан. Нүүрс устөрөгчийг ашиглах чадвар нь ихэвчлэн Candida төрлийн мөөгөнцрийн төлөөлөгчдөд байдаг бөгөөд судалтай мөөгөнцөр, ялангуяа Aspergillus-ийн төлөөлөгчид байдаг. болон Fusarium, Mucoraceae гэр бүлийн олон төрлийн мөөгөнцөр, төрөл бүрийн бактериудад байдаг.

Биосинтезийн түүхий эд болох хатуу ба шингэн нүүрсустөрөгчийн харьцуулсан үнэлгээ нь хайлах цэг нь бичил биетний тариалалтын температураас хамаагүй бага байдаг нэгдлүүдийн эргэлзээгүй давуу талыг харуулсан.

Нүүрс устөрөгчийн бүх ангиуд нь бичил биетний субстрат болж чаддаг боловч дүрмээр бол өсөлтийн процесс нь янз бүрийн урттай n-алкан агуулсан орчинд хамгийн эрчимтэй явагддаг. Мөөгөнцрийн хамт хамгийн өндөр хурд n-алканууд C 11 - C 14 ихэвчлэн хэрэглэдэг, n-алканууд C 15 - C 18 дунд байр суурь эзэлдэг, n-алканууд C 23 - C 24 нь бусдаас илүү удаан шингэдэг. Алканууд C6 - C9 нь мөөгөнцөрт муугаар ашиглагддаг төдийгүй тэдгээрт ихэвчлэн хортой байдаг.

Ирэх жилүүдэд тэжээлийн уургийн бичил биетний биосинтезийн хамгийн ирээдүйтэй шинэ төрлийн түүхий эд бол спирт болох метил ба этил юм.

Архи согтууруулах ундааг бууруулахад ихээхэн анхаарал хандуулж байгаа нь хэд хэдэн нөхцөл байдалтай холбон тайлбарлаж байгаа бөгөөд үүнд метанол, этилийн спиртийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх шинэ үр дүнтэй аргуудыг боловсруулж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. өндөр зэрэгтэйүүссэн спиртийн цэвэр байдал, усанд сайн уусах чадвар.

Метанол хэрэглэснээр олон бактери үржиж болно. Метанол дээр ургуулсан биомассын гарц нь ашигласан спиртийн жингийн 50% ба түүнээс дээш байдаг. Метанол дээр нянгийн өсөлтийн эрчим хүчний гарц (ургасан биомасс дахь химийн энерги болгон хадгалагдаж буй органик субстратын химийн энергийн хэсэг) нэлээд өндөр (50% -иас дээш) боловч бичил биетүүд нүүрс ус (65 хүртэл) дээр ургадагтай харьцуулахад бага байдаг. %). Нүүрс устөрөгч дээр бичил биетэн ургах үед эрчим хүчний гаралтөсөлт бага, ойролцоогоор 40% байна. Үүнтэй илүү холбоотой үр ашигтай ашиглах n-алкан дээр бичил биетэн тариалахтай харьцуулахад метанол хэрэглэх үед ууссан хүчилтөрөгч үнэтэй, исгэгчдийн бүтээмж нэмэгддэг.

Метанол хэрэглэдэг бактерийг үржүүлэх үйл явц аль хэдийн үр дүнд хүрсэн, тухайлбал, Methylomonas clara-г үйлдвэрлэгчээр ашигладаг Баруун Германы Hoechst компани, Английн ICI кампанит ажил зохион байгуулсан. аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлметанолын бактерийн массыг тэжээлийн зориулалтаар ашиглахад үндэслэсэн. IN сүүлийн жилүүдэдМетанол ашиглан ургах боломжтой мөөгөнцрийн хэд хэдэн омог олдож, эрчимтэй судалж байна. Хансенула ба Пичиа овгийн дунд метанолассимиляцитай мөөгөнцөр түгээмэл байдаг . Candida boidinii нь метанол шингээгч мөөгөнцөр юм. Fusarium мөөгнөөс хүнсний уураг үйлдвэрлэх ажлыг Англид зохион байгуулжээ. . Микопротейн гэж нэрлэгддэг бүтээгдэхүүнийг нэмэлт тэжээл болгон ашигладаг төрөл бүрийн бүтээгдэхүүн. Хатаасан биомасс бүтээгдэхүүн болох Торутиныг АНУ-д үйлдвэрлэдэг. S. utilis,синтетик этанолоос гаргаж авсан. Торутиныг хүний ​​хоол хүнсний бүтээгдэхүүнд органолептик шинж чанар (гадаад байдал, амт, үнэр гэх мэт) сайжруулах, өртгийг бууруулах, уургийн үнэ цэнийг нэмэгдүүлэх зорилгоор нэмэхэд ашигладаг.

Манай улс этанолын биомасс Сакк үйлдвэрлэх аргыг боловсруулсан . cerevisiae . Ашигласан омог нь жигнэхэд хэрэглэдэг. Хоолны дэглэмд бага хэмжээний талх нарийн боовны мөөгөнцрийг байнга хэрэглэх нь хор хөнөөлгүй гэдгийг хүн төрөлхтний олон мянган жилийн туршлагаар баталгаажуулсан. Этанол дээр ургах үед сахаромицетын гарц нь C. utilis ургахтай харьцуулахад арай бага байдаг. . Гэсэн хэдий ч этанол дээр ургасан сахаромицетын уураг дахь лизин нь маш өндөр (жингийн 10 орчим%) байдаг. Улаан буудайн талханд Saccharomyces биомасс нэмэх нь түүний уургийн агууламжийг нэмэгдүүлэхээс гадна уургийн амин хүчлийн найрлагыг сайжруулах боломжийг олгодог. Saccharomyces биомассын 5% (гурилын жингээр) нэмэхэд үүссэн улаан буудайн талхны уургийн үнэ цэнэ 1.5 дахин нэмэгддэг.

4. Бичил биетнийг ашиглан уураг үйлдвэрлэх хэтийн төлөв

Сүүлийн жилүүдэд уургийн бодисын микробиологийн үйлдвэрлэлийн судалгааны үндсэн чиглэлүүд бага зэрэг өөрчлөгдсөн. Юуны өмнө уургийн бодис үйлдвэрлэх шинэ төрлийн түүхий эд хайхад анхаарал хандуулж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүнтэй холбогдуулан тэд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээж, автотрофын нөхцөлд ургадаг фототрофийн бичил биетүүдийг судалдаг.

Уураг авахын тулд замаг тариалах аргыг хэдэн арван жилийн турш судалж ирсэн. Одоогийн байдлаар хлорелла болон бусад замагны биомассыг ашиглах хамгийн үр дүнтэй арга бол тэдгээрийг биостимулятор болгон ашиглах явдал юм. Спирулина цианобактерийн тариалалтын талаар урам зориг өгөх мэдээлэл бий. Нуурын орчмын оршин суугчид Чадчууд эрт дээр үеэс спирулинаг хоол хүнсэндээ хэрэглэж ирсэн.

Уургийн бодис үйлдвэрлэгч болох химолитоавтотрофуудад хамаарах устөрөгчийн бактерийг ашиглах нь ирээдүйтэй байж магадгүй юм.

Хүнс, тэжээлийн зориулалтаар уургийн өөр нэг ирээдүйтэй үйлдвэрлэгч бол өндөр базидиомицет юм. Орчин үеийн мэдээллээр 30 төрлийн 2000 орчим төрлийн базидиомицет нь идэж болохуйц гэж тооцогддог бөгөөд үүнээс зөвхөн 20 зүйл нь ургадаг. арилжааны зорилгоор, гэхдээ үйлдвэрлэлийн хэмжээнд ердөө 5-6 зүйл тариалж байгаа бөгөөд гол нь Agaricus bisporus, Lentinus edodes, манай оронд Pleurotus ostreatus юм.

Модыг устгадаг базидиомицетын эдийн засгийн ач холбогдол нь тэдэнд тодорхой давуу талыг өгдөг хэд хэдэн шинж чанараар тодорхойлогддог. Эдгээр шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна: basidiomycetes-ийн биомасс нь мөөгний тааламжтай үнэртэй байдаг (үнэрт метаболитуудын биосинтезийн үр дүнд); Түүнчлэн, Basidiomycetes-ийн мицелийн биомасс, жишээлбэл, Pleurotus ostreatus нь 26% хүртэл уураг агуулдаг. Базидиомицетын уургийн амин хүчлийн найрлага нь хэд хэдэн ургамлын (шар буурцаг, будаа, улаан буудай) уургуудаас доогуур биш, тэр ч байтугай амьтны уургийнхтай ойролцоо байдаг. Амин хүчлийн хэмжээ нь хуурай биомассын 24-25% -ийг эзэлдэг. Мөн мөөгний биомасс дахь нуклейн хүчлийн агууламж маш бага (2%) байдаг нь тэднийг хор хөнөөлгүй болгодог. Хясаан мөөгний мицели нь В бүлгийн витаминаар маш баялаг: тиамин, рибофлавин, ниацин, пиридоксин, биотин. Нэмж дурдахад мицелийн биомасс нь хүнд шаардлагатай олон тооны металлыг агуулдаг: төмөр, цайр, зэс, кальци, магни.

Одоогийн байдлаар хуурай мөөгний нунтаг (MP) хэлбэрийн хүнсний мөөгний мицелийг олон оронд шөл, соусанд үнэ цэнэтэй хүнсний нэмэлт болгон ашиглаж байгаа бөгөөд GP-ийг хүнсний ногоо, махны баяжмалд нэвтрүүлж байна. Мицели нь янз бүрийн хэмжээтэй хэсгүүдээс бүрддэг утас тул үүнийг бяслаг, лаазалсан ногоо, талх бүтээгдэхүүн, сүүлийн жилүүдэд хиам, хагас боловсруулсан махан бүтээгдэхүүнд нэмэхэд маш тохиромжтой. Японд HP-ийн хандыг үндэслэн тусгай ундаа бэлтгэдэг.

Манай улсад хэрэглэх хэд хэдэн эм бий болсон хүнсний үйлдвэр. Энэ нь Panus tigrinus IBK-131, daedalin-ийн мицели дээр үндэслэсэн пантигрин бөгөөд үйлдвэрлэгч нь Daedalea confragosa G-115 бөгөөд 1 кг эм нь 1 кг махтай ижил хэмжээний уураг агуулдаг. Сүүлийн жилүүдэд Pleurotus ostreatus-ийг үр тариа, хүнсний ногооны нэмэлт болгон ашиглахыг зөвлөж байна.

GP-ээс гадна basidiomycetes-ийн жимсний биеийг хоол хийхэд улам бүр ашиглаж байна. Дорнодод эдгээр зорилгоор L.edodes (shiitake) түгээмэл байдаг.

Мөөгийг (жишээлбэл, хясаа мөөг) эрчимтэй тариалах нь хөдөө аж ахуй, үйлдвэрлэлийн целлюлоз агуулсан хог хаягдлыг ашиглахад суурилдаг. Уламжлалт субстрат нь төрөл бүрийн үр тарианы сүрэл, мод бэлтгэх хаягдал юм: модны үртэс, модны үртэс, холтос, навч (шилмүүст эсвэл навчит мод).

Мөөгийг хурааж авсны дараа эхний болон хоёр дахь долгион, ашиглагдаагүй субстратын блок үлдэж, мал аж ахуйд уургийн баяжмал болгон ашигладаг хэт их хэмжээний мицели (уураг) -аар баялаг.

Тэжээл, хүнсний уургийн нөөцийг нөхөх чухал нөөц бол мөөгний мицелиумыг гүн тариалах замаар үйлдвэрлэх явдал юм. Энэ төрлийн уургийн үйлдвэрлэл нь тодорхойлогддог өндөр хурдүйлдвэрлэл, мөөгний төрөл бүрийн хог хаягдлыг шингээх чадвар - нүүрс ус, органик хүчил, цардуул, целлюлоз гэх мэт. Гүн нөхцөлд мөөгний мицели ургуулах нь уураг болон бусад метаболитыг олж авах зохицуулалттай, хяналттай үйл явц юм.

RU 2281656 патентын эзэд:

Шинэ бүтээл нь биотехнологитой холбоотой. Шавжны авгалдайн биомассыг буталсан. Биомассаас уураг гаргаж авахдаа 0.01-0.5% шүлтийн уусмалаар 1:3-1:11 харьцаатай, 20-100°С температурт, 10-60 минутын турш байнга хутгана. Уг хандыг суспензийн уусдаггүй хэсгүүдээс тусгаарлана. Уг хандыг хүчилээр хүчиллэгжүүлэн уураг ялгаж авдаг. Суурин уураг нь тусгаарлагдсан байна. Уургийн бэлдмэл нь өндөр үнэ цэнэтэй уургийн өндөр агууламжаар тодорхойлогддог. 2 цалин файл, 2 хүснэгт.

Шинэ бүтээл нь биотехнологитой холбоотой бөгөөд ялааны шавжны биомассаас уураг үйлдвэрлэхтэй холбоотой бөгөөд хоол хүнс, тэжээлийн үйлдвэрт ашиглаж болно.

Уураг олж авах алдартай арга байдаг хүнсний нэмэлтүүдамьтны гаралтай түүхий эдээс (хөхтөн амьтдын хөлдөөсөн эд, эрхтэн), шүлтлэг уусмалд гаргаж авах, тогтворжуулагч бодисыг зайлуулах, хандыг хүчиллэгжүүлэх, тунадасыг угаах, хатаах (1).

Энэхүү мэдэгдэж буй аргын сул тал нь уураг ихтэй бүтээгдэхүүнээр хангадаггүй, хуурай бүтээгдэхүүн дэх уургийн агууламж 26% -иас ихгүй байна;

Хүрсэн үр дүнд зайлшгүй шаардлагатай шинж чанаруудын багцын хувьд хамгийн ойр байдаг нь ургамлын гаралтай түүхий эдээс уургийн бэлдмэл авах арга (прототип 2), үүнд түүхий эдийг олборлох, хандыг салгах, хүчиллэгжүүлэх замаар уураг тусгаарлах арга юм. төвөөс зугтах.

Энэ аргын сул талууд нь:

Түүхий эд дэх уургийн агууламж бага, хивэг нь 16.8-17.0% уураг агуулдаг;

Хивэг дэх поликарбогидратууд нь хандыг хүчиллэгжүүлж, тунадасыг салгах замаар урьдчилан тунадасжуулах шаардлагатай бөгөөд энэ нь уургийн зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг алдахад хүргэдэг;

Хүнсний ногооны уураг нь хэд хэдэн чухал амин хүчлээр хязгаарлагддаг;

Уураг үйлдвэрлэх үйл явцын үргэлжлэх хугацаа, үр ашиг багатай;

Ургамлын түүхий эдээр хангах улирлын .

Ургамлын материалаас гаргаж авсан уургийн бэлдмэлүүд нь хоол тэжээлийн эсрэг хэд хэдэн нэгдлүүдийг (тиогликозид, сапонин, таннин гэх мэт) агуулдаг гэдгийг мэддэг.

Шинэ төрлийн уураг ихтэй түүхий эд болох шавьжны авгалдай болон уураг гаргаж авах, зорилтот бүтээгдэхүүний чанар, гарцыг нэмэгдүүлэх, өртгийг бууруулах цогц аргуудыг үндэслэн уураг үйлдвэрлэх арга нь шинэ бүтээлийн мөн чанар юм.

Шинэ бүтээлийн техникийн үр дүн нь уураг ихтэй шинэ түүхий эдийг санал болгосон бөгөөд үүнийг ашиглах нь хоол хүнс, тэжээлийн зориулалтын зорилтот бэлдмэл дэх уураг, амин хүчлийн агууламжийн нийт үр дүнд хүрэх боломжийг олгодог. Хоёрдогч хаягдал бүтээгдэхүүнийг оновчтой боловсруулахад хүрсэн хүнсний үйлдвэрлэлболон хөдөө аж ахуй - шавьжны авгалдай, түүнчлэн хаягдал ус сүүн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэл- шар сүү.

Техникийн үр дүнд хүрсэн нь дотор мэдэгдэж байгаа аргаургамлын гаралтай материалыг гаргаж авах, хандыг ялгах, түүнээс уураг тунадасжуулах зэрэг орно давсны хүчил, шинэ бүтээлийн дагуу шавьжны авгалдайн биомассыг анхан шатны материал болгон ашиглаж, нэгэн төрлийн биомассаас уураг гаргаж авахдаа 0.01-0.5% шүлтийн уусмал, 1:3-1:11 харьцаатай, температур 20-100 градусын температурт, 10-60 минутын турш байнга хутгана. Уг хандыг суспензийн уусдаггүй хэсгүүдээс тусгаарлана. Уургийг хүчиллэг уусмал нэмж эсвэл 200-300°Т хүчиллэг 8-10%-ийн шар сүүг тунадасжуулах бодис болгон рН 4.0-6.0 болтол ялгаж, тунадасжсан уургийг ялгаж хатаана.

Шавжны авгалдайн биомасс нь уургийг тасалгааны температурт агаарт гаргаж авахад биомасс хурдан харанхуйлж, уураг нь бараан өнгөтэй болдогоороо ялгаатай. Онцлог шинж чанарШинэ арга нь түүхий эдээс уураг гаргаж авах нөхцөл, тухайлбал 100 хэм хүртэл өндөр температурт уураг ялгах процессыг явуулах явдал юм. Санал болгосон температурын горимэцсийн бүтээгдэхүүний органолептик шинж чанар, уургийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн олборлолтын түвшинг нэмэгдүүлдэг.

Шавжны биомассаас уураг авах физик, химийн аргуудын оновчтой багц нь уургийн олборлолт, агууламж, чанарын хувьд хамгийн их үр дүнд хүрэх боломжийг олгодог.

Санал болгож буй аргаар гаргаж авсан хуурай уургийн бэлдмэл нь 78-96% уураг агуулдаг.

Хүснэгт 1-д прототиптэй харьцуулахад санал болгож буй аргыг ашиглан тавьсан зорилгодоо хүрэхийг тодорхойлсон өгөгдлийг харуулав.

Санал болгож буй арга нь төрөл бүрийн шавжны авгалдайг уураг үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашигласан нь уургийн баяжмал дахь чухал амин хүчлийн агууламж, уургийн гарцын хувьд супер нийт үр дүнг өгдөг. Энэ арга нь өргөжүүлэх боломжийг олгодог түүхий эдийн бааз, үйлдвэрлэлийн хог хаягдал, хог хаягдлыг боловсруулах хямд хоёрдогч бүтээгдэхүүн болох шавьжны авгалдайг оновчтой ашиглах, уургийн өртөгийг бууруулах, сүүний бохир усыг оновчтой ашиглах, шар сүүг ашиглах.

Уургийн гарц нь үүнээс хамаарна ерөнхий агуулгатүүхий эдэд . Шавжны авгалдайг түүхий эд болгон ашиглах нь илүү их үр дүнд хүрэх боломжийг олгодог өндөр үнэ цэнэпараметрүүд технологийн процесс, учир нь тэдний биомасс нь 58% -иас илүү уураг агуулдаг. Авгалдайн биомассаас уургийн 62.0%-ийг гаргаж авдаг.

Уургийн баяжмалын чанарыг сайжруулах нь уураг ихтэй түүхий эд болох шавьжны авгалдайг ашиглах, баяжмал дахь уураг, чухал амин хүчлийн агууламжийг нэмэгдүүлэх замаар хийгддэг (Хүснэгт 2).

Судалгааны үр дүнд санал болгож буй арга нь сайжруулсан найрлагатай уураг авах боломжтой болохыг харуулж байна. Хөдөө аж ахуй, үйлдвэрлэлийн хог хаягдал, бохир усыг боловсруулах явцад ялгардаг хямд хоёрдогч бүтээгдэхүүнийг уураг үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглах нь зорилтот бүтээгдэхүүний өртөгийг бууруулдаг. асуудлын шийдлийг өгдөг.

Жишээ 1. Холигчоор буталсан Musca domestica гэрийн ялаа авгалдайн 1 кг биомассыг 3 литр 0.01%-ийн NaOH уусмалд 200С-т 110 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 5 минутын турш 3000 эрг / мин-д центрифуг хийв. Үүссэн хандыг 5% HCl уусмалаар рН 4.0 хүртэл хүчиллэгжүүлж, 2000 эрг / мин-д 5 минутын турш центрифуг хийнэ.

Уургийн бэлдмэл нь хар саарал, үйрмэг нунтаг хэлбэртэй, 78%, уургийн чухал амин хүчлүүдийн нийлбэр 49.5% байна.

Жишээ 2. Холигчоор буталсан Musca domestica гэрийн ялааны авгалдайн 1 кг өөхгүй биомассыг 9 литр 0.5%-ийн NaOH уусмалд 600С-ийн температурт 60 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 3000 эрг / мин-д 5 минутын турш центрифуг хийв. Үүссэн хандыг 5% HCl уусмалаар рН 5.0 хүртэл хүчиллэгжүүлж, 3000 эрг / мин-т 5 минутын турш центрифуг хийв. Уургийн бэлдмэл нь саарал, үйрмэг нунтаг хэлбэртэй, 86% уураг агуулсан, уургийн чухал амин хүчлүүдийн нийлбэр 50.0% байна.

Жишээ 3. Холигчоор буталсан Musca domestica гэрийн ялаа авгалдайн 1 кг биомассыг 11 литр 0.5%-ийн NaOH уусмалд 1000С-ийн температурт 30 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 5 минутын турш 3000 эрг / мин-д центрифуг хийв. Үүссэн хандыг 200°T-ийн рН 5.0 хүртэл хүчиллэг шар сүүнд оруулж хүчиллэгжүүлж, 3000 эрг/мин-д 5 минутын турш центрифуг хийнэ.

Уургийн бэлдмэл нь цагаан, үйрмэг нунтаг хэлбэртэй, 89% уураг, чухал амин хүчлийн хэмжээ 50.2% байна.

Жишээ 4. Cryptotermes domesticus морин шоргоолжны авгалдайн 1 кг өөхгүй биомассыг хутгагчаар буталж, 8 литр 0.5%-ийн NaOH уусмалд 950С-ийн температурт 50 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 5 минутын турш 3000 эрг / мин-д центрифуг хийв. Үүссэн хандыг рН 5.0 хүртэл 200°T хүчиллэгтэй 10%-ийн шар сүүг нэмж хүчиллэгжүүлж, 3000 эрг/мин-д 5 минут центрифуг хийнэ.

Уургийн бэлдмэл нь цагаан, үйрмэг нунтаг хэлбэртэй, 96% уураг агуулсан, уургийн чухал амин хүчлүүдийн нийлбэр 50.4% байна.

Жишээ 5. Холигчоор буталсан Tenebrio molitor mealworm авгалдайны өөх тосгүй 1 кг биомассыг 9 литр 0.4% NaOH уусмалд 950С-ийн температурт 60 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 5 минутын турш 3000 эрг / мин-д центрифуг хийв. Үүссэн хандыг 5% HCl уусмалаар рН 4.5 хүртэл хүчиллэгжүүлж, 3000 эрг / мин-т 5 минутын турш центрифуг хийв.

Жишээ 6. Холигчоор буталсан Locusta migratoria царцааны авгалдайн 1 кг биомассыг 9 литр 0.5%-ийн NaOH уусмалд 950С-ийн температурт 60 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 3000 эрг / мин-д 5 минутын турш центрифуг хийв. Үүссэн хандыг 5% HCl уусмалаар рН 4.5 хүртэл хүчиллэгжүүлж, 3000 эрг / мин-т 5 минутын турш центрифуг хийв. Уургийн бэлдмэл нь цагаан, үйрмэг нунтаг хэлбэртэй, 96% уураг агуулсан, уургийн чухал амин хүчлүүдийн нийлбэр 50.5% байна.

Жишээ 7. Ногоон үлээгч авгалдай Lucilia sericata-ийн 1 кг өөхгүйжүүлсэн биомассыг хутгагчаар буталж, 8 литр 0.5%-ийн NaOH уусмалд 950С-ийн температурт 30 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 3000 эрг / мин-д 5 минутын турш центрифуг хийв. Үүссэн хандыг 5% HCl уусмалаар рН 4.5 хүртэл хүчиллэгжүүлж, 3000 эрг / мин-т 5 минутын турш центрифуг хийв.

Уургийн бэлдмэл нь цагаан, үйрмэг нунтаг хэлбэртэй, 96% уураг агуулсан, уургийн чухал амин хүчлүүдийн нийлбэр 50.5% байна.

Жишээ 8. Цэнхэр үлээгч ялаа Calliphora vicina авгалдайн 1 кг өөхгүйжүүлсэн биомассыг хутгагчаар буталж, 8 литр 0.5%-ийн NaOH уусмалд 950С-ийн температурт 30 минутын турш байнга хутгах замаар гаргаж авсан. Суспензийг 5 минутын турш 3000 эрг / мин-д центрифуг хийв. Үүссэн хандыг 5%-ийн HCl уусмалаар рН 4.5 хүртэл хүчиллэгжүүлж, 3000 эрг/мин-д 5 минутын турш центрифуг хийнэ. Уургийн бэлдмэл нь хар саарал, үйрмэг нунтаг хэлбэртэй, 96% уураг агуулсан, уургийн чухал амин хүчлүүдийн нийлбэр 50.5% байна.

Уран зохиол

1. RF патент, No 2075944, C1, A 23 J 1/2, BI No. 9, 03.27.97.

2. ЗХУ-ын АС, No 1177966, А 23 Ж 1/12. Хивэгнээс уураг авах арга. BI No 29, 08/07/86.

1. Шавьжны авгалдайн буталсан биомассыг түүхий эдийн эх үүсвэр болгон ашигладаг, уураг ялган авах ажиллагааг 0.01-ээр хийдэг, түүхий эдийг гаргаж авах, хандыг нь ялгаж, уураг тусгаарлах арга. -0.5%-ийн шүлтийн уусмал ба экстрагент 1:3-1:11 харьцаатай, 20-1000С температуртай, 10-60 минут тасралтгүй хутгаж уусаагүй тоосонцорыг зайлуулж, ханднаас уургийг тунадасжуулагч нэмж тунадасжуулна.

) ба уураг ( нарийн төвөгтэй уураг). Дүрмээр бол уураг нь зөвхөн амин хүчлээс бүрддэг бөгөөд уураг нь тэдгээрээс гадна бусад бодисуудыг агуулдаг. Бүх уураг нь фибрилляр ба бөмбөрцөгт хуваагддаг. Фибрилляр уураг нь усанд муу уусдаг, тэдгээрийн молекулууд нь сунасан хэлбэртэй байдаг. Эдгээр нь үс ба хучуур эдүүдийн нэг хэсэг юм. Гемоглобин нь бөмбөрцөг уургийн бүлэгт багтдаг. Түүний молекулууд нь бөмбөрцөг гинжин хэлхээнд нугалав. Инсулин ба пепсин нь мөн энэ бүлэгт багтдаг.

Уургийн молекулууд нь бүтцийн хувьд ялангуяа нарийн төвөгтэй байдаг. Эдгээр уургийн бүтэц нь гадны хүчин зүйлд өртөхөд өөрчлөгдөж болно. Тухайлбал, үүнд: үйлдэл хүчтэй хүчилболон этилийн спирт, дулаан, даралт, ионжуулагч цацраг. Бүтцийн өөрчлөлтийг денатураци гэж нэрлэдэг. Уургийн молекулууд нь амидо бүлэг гэж нэрлэгддэг пептидийн холбоо. Энэ холбоо нь уургийн α-амин хүчлийг холбодог.

α-амин хүчлүүд нь бүх уургийн бодисын үндэс юм. Уургууд нь амин хүчлийн үлдэгдэлээс үүсдэг ба амин хүчлүүд нь COOH ба NH2 гэсэн хоёр бүлэгтэй. Тиймээс уургийн молекулууд нь амидо бүлэг -C(O)-NH- агуулдаг. Амин хүчлүүдийн тооноос хамааран олж авсан уураг нь өөр өөр байв. Дипептидүүд нь хоёр амин хүчлээс, трипептид гурваас, трипептидээс үүсдэг. илүү- полипептидүүд. Дипептид нь гурав дахь амин хүчилтэй урвалд орж трипептид үүсгэдэг. Зураг дээр өдөр тутмын амьдралд ихэвчлэн олддог үндсэн трипептидүүдийн молекулуудыг харуулав.
Уургийн молекулын бүтэц нь пептид эсвэл полипептидийн гинжийг үүсгэдэг амин хүчлүүдийн тооноос хамаардаг. Мөн дээр дурдсан уургийн бүтэц нь гадны хүчин зүйлийн нөлөөн дор өөрчлөгдөж болно. Уургууд нь 20 гаруй амин хүчлийг агуулж болно. Нарийн төвөгтэй бүтэцтэй тул бараг бүх бодисын солилцооны үйл явцад оролцдог. Гормон ба антибиотикууд нь бас уураг юм. Ялангуяа чухал үүрэгХоол хүнсээр олж авсан уураг нь үүрэг гүйцэтгэдэг.

Жирэмсэн үед эмэгтэй хүн сард хоёроос доошгүй удаа шээсний шинжилгээ хийдэг. Энэ нь бөөрний үйл ажиллагааг хянах, шээсэнд уургийн харагдах байдлыг цаг тухайд нь анзаарах шаардлагатай. Шээсэнд уургийн бага зэрэг үе үе харагдах нь аюултай биш боловч давтан шинжилгээ хийх үед уураг илэрсэн тохиолдолд уураг ихсэх хандлагатай байдаг ба преэклампси үүсэх эрсдэл өндөр байдаг.

Заавар

Зөв цуглуулсан шээс нь мэдээллийн шинжилгээ, бөөрний үйл ажиллагаа, шээсний замын нөхцөл байдлын талаархи мэдээллийг авах боломжийг олгодог. Жирэмсэн үед бөөр нь ачаалал ихсэх үед ажилладаг бөгөөд умайн хэмжээ ихсэх нь үүнд нөлөөлдөг нэмэлт дарамттэдэн дээр. Бөөрний үйл ажиллагааны доголдлын эхний шинж тэмдэг нь шээсэнд уураг байдаг. Ер нь хүн шээсэнд уураг байх ёсгүй, 0.14 г / л-ээс ихгүй байхыг зөвшөөрдөг. Шээсэн дэх уургийн агууламж мэдэгдэхүйц нэмэгдэх нь бөөрний үрэвсэлт үйл явц, одоо байгаа бөөрний өвчний хурцадмал байдал, эсвэл гестозын эхлэлийг илтгэнэ. Шээсэн дэх уургийн өндөр агууламж нь жирэмсэн үед ихэвчлэн гарч ирдэг чихрийн шижин өвчний үед тохиолддог.

Шээсэн дэх уураг байнга алдагдах үед бөөрний бүсэд татах, таслах өвдөлт гарч ирдэг, ерөнхий сулрал, шээс нь бараан өнгөтэй болдог. Ихэнх нийтлэг шалтгаануургийн алдагдал нь бөөрний үрэвсэлт өвчин болдог. Энэ нь бөөрний бөглөрөл, шээсний гадагшлах урсгалыг зөрчих, жирэмсэн эмэгтэйн бие дэх архаг үрэвслийн голомт нь ихэвчлэн пиелонефрит үүсэхэд хүргэдэг. Эмнэлэгт эмчлүүлж, антибиотик бичиж өгдөг. Төрсний дараа цаг тухайд нь оношлох, зохих эмчилгээ хийснээр бөөрний байдал хэвийн болдог. Энэ эмгэгийн үед гломерулонефрит нь илүү дорддог, бөөрний бөөрөнцөр нөлөөлж, шээс үүсэх үйл явц тасалддаг. Жирэмсэн эмэгтэйчүүдийн 5-7% -д гломерулонефрит оношлогддог. Гломерулонефриттэй бол гол аюул нь хаван, өндөр байдаг цусны даралт. Ийм шинж тэмдэг илэрвэл ихэсийн дутуу хагарал, ургийн архаг гипокси үүсэх эрсдэл өндөр байдаг.

Жирэмсэн эмэгтэйчүүдийн 2-3% нь нефропати үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хожуу гестозын илрэлүүдийн нэг юм. Уургийн алдагдал, бөөрний үйл ажиллагаа сулрахаас гадна эмэгтэй хүн цусны даралт ихсэх, хаван үүсэх талаар санаа зовдог. Гестозын гол шалтгаан нь ихэсийн даавар, ихэсийн уургаар бие махбодийг мэдрэмтгий болгодог. Цаг тухайд нь тусламж үзүүлэхгүй бол хурдан хөгжиж буй гестозын үед эклампси хэлбэрийн хүндрэл үүсч болно. Эмэгтэй хүнд толгой өвдөж эхэлдэг, цусны даралт нь нэмэгддэг чухал цэг, таталт эхэлж болно. Цаг тухайд нь хангахгүйгээр эмнэлгийн тусламжУмайн дотор ургийн үхэл тохиолдож болно. Хэрэв бөөрний үйл ажиллагаа тасалдсан бол ураг бас өвддөг. Үрэвслийн улмаас шээсэнд уураг гарч ирвэл ургийн доторх үрэвсэл үүсэх эрсдэл өндөр байдаг. Гестоз ба гломерулонефриттэй бол ураг архаг гипокситэй байдаг. Хэрэв шээсэнд уураг гарч ирвэл та эмчийн зааврыг чанд дагаж мөрдөх ёстой: хоолны дэглэмээ өөрчлөх, ихэс дэх цусны эргэлтийг сайжруулах нэмэлт эм уух, шаардлагатай бол эмнэлэгт хандах.

Азотшаталтыг дэмждэггүй хий бөгөөд энэ нь бидний амьсгалж буй агаарын нэг хэсэг юм. Азот, химийн идэвхгүй элемент, өөрөөр хэлбэл хэвийн нөхцөлд бусад бодисуудтай муу харьцдаг. Аж үйлдвэрт шингэн агаарыг нэрэх замаар гаргаж авдаг, өөрөөр хэлбэл агаарыг азот, хүчилтөрөгч болгон тусгаарладаг. Гэхдээ үүнийг хөдөлмөр бага зарцуулдаг аргаар олж авах боломжтой.

Танд хэрэгтэй болно

• нэрмэл ус, аммонийн сульфат, натрийн нитрит, хүхрийн хүчил, туршилтын хоолой, шатаагч, нүүрс, идэмхий натри.

Заавар

Аммиакийн сульфатын уусмалыг туршилтын хоолойд хийнэ, спиртийн шатаагч дээр халаана. Дараа нь натрийн нитритийн уусмалыг дусал дуслаар нэмнэ. Энэ хоёрын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд аммонийн нитрит үүсэх ба энэ нь эргээд температурын нөлөөгөөр задарч, азотыг ялгаруулна.

Үүссэн азот нь хольцоор бохирдох тул түүнийг цэвэршүүлэхийн тулд уусмалаар дамжин өнгөрөх шаардлагатай. Урвал явагдаж буй туршилтын хоолойг хоолойтой таглаагаар хааж, хоолойн нөгөө үзүүрийг хүхэр цутгаж буй хоёр дахь туршилтын хоолойн ёроолд буулгана. Зарим хольц, чийгийг хүхрийн хүчлээр хадгалж, азот гарч ирнэ.

Халуун нүүрсээр агаарыг дахин дахин дамжуулснаар агаар түүнтэй харилцан үйлчилж хий үүсгэдэг. Та нүүрстөрөгчийн давхар ислийн холимог авах болно. Энэ хольцыг натрийн гидроксидын (идэмхий натри) уусмалаар дамжуулна. нүүрстөрөгчийн давхар исэл, харьцах нь хэвээр байх ба гаралт нь азот байх болно.

Сэдвийн талаархи видео

Хэрэгтэй зөвлөгөө

Азотыг илүү сайн цэвэршүүлэхийн тулд та төмрийн сульфат, халуун зэсийн уусмалаар дамжуулж болно.

Уураг нь хүний ​​биед нэлээд өргөн хүрээний амин чухал үйл ажиллагааг гүйцэтгэдэг. чухал функцууд. Уургийн дутагдлын асуудал нь нэлээд ноцтой бөгөөд олон талт асуудал боловч ихэвчлэн шийдэгддэггүй.

Мөн үүнийг хүнсний ногоогоор сольж болно. Олон тооны цуу яриа байдаг ч хоол тэжээлийн мэргэжилтнүүд нэг үзэл бодолтой санал нийлдэг - уураг нь бие махбодийг бий болгох, бүрдүүлэх үндэс суурь юм.

Уургийн үйл ажиллагаа

Уургууд нь булчин, үс, хумс, дотоод эрхтнүүд болон хүний ​​биеийн бусад олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүрдүүлдэг. Хоол хүнсэнд хэрэглэсэн уураг нь биед задардаг амин хүчлүүд бөгөөд дараа нь элэг нь бие махбодын өөрийн уураг болж хувирдаг. Хүний бие эдгээр амин хүчлүүдийн заримыг өөрөө үйлдвэрлэх чадвартай байдаг ихэнх ньАмин хүчлүүд нь хоол хүнсээр дагалдаж байх ёстой бөгөөд бусад бодисоор сольж болохгүй. Чухал хүчлүүд нь амьтны уурагт байдаг бол ургамлын уураг нь амин хүчлийн агууламж багатай байдаг бөгөөд харамсалтай нь тэдгээрийг бүрэн орлож чадахгүй. Тиймээс уураг нь биеийн хамгийн чухал барилгын үүргийг гүйцэтгэдэг.

Уургийн өөр нэг үүрэг бол шууд оролцоободисын солилцоонд. Ферментүүдийн дийлэнх нь уураг эсвэл уураг болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэгдэл юм. Өөрөөр хэлбэл, хоол боловсруулах систем нь бие махбод дахь уургийн хэрэглээнээс шууд хамаардаг. Уургийн дутагдалтай үед бусад төрлийн бодисын солилцоо тасалддаг. Тиймээс бие нь зөвхөн бусдаас гадна бусад дутагдлаас болж зовдог зайлшгүй шаардлагатай бодисууд(өөх тос, нүүрс ус, витамин, эрдэс бодис, ул мөр элемент).

Үүнээс гадна уураг нь тээвэрлэх үүрэгтэй, тухайлбал, бие махбодид ашигтай элементүүд - ион, шим тэжээл болон бусад бодисыг тээвэрлэх боломжийг олгодог. Хүний дархлааны систем нь уурагаас ихээхэн хамаардаг. Эсрэгбие нь уургийн нэгдлүүдээс бүрддэг тул тэдгээр нь бие махбодийг дархлааны хамгаалалтаар хангадаг.

Уургууд нь хөгшрөлтийг удаашруулдаг - энэ нь арьсны хөгшрөлтөөс сэргийлдэг коллаген ба эластины молекулуудыг аажмаар нөхөн төлжүүлснээс үүсдэг.

Уураг хэрхэн нөхөх вэ

Уургийн дутагдалтай холбоотой асуудлаас зайлсхийхийн тулд та хоолны дэглэмд илүү их анхаарал хандуулж эхлэх хэрэгтэй. Уургийн нийтлэг эх үүсвэр бол тахиа, үхрийн мах, өндөг юм. Гэхдээ та хүнсний ногооны уургийг бас үл тоомсорлож болохгүй. Та үүнийг вандуй, самар, Сагаган зэрэг бүтээгдэхүүнээс авч болно. Хоол тэжээлийн мэргэжилтнүүд уургийн хоолыг төмс, үр тариа, талхнаас тусад нь идэхийг зөвлөж байна, учир нь уураг нь биед хангалттай шингэхгүй. Уургийг чанасан эсвэл шинэхэн ногоотой хослуулахыг зөвшөөрнө.

Гэсэн хэдий ч уураг нь бие махбодид хэт их ачаалал өгөх ёсгүй гэдгийг санах нь зүйтэй, учир нь түүний илүүдэл нь хоол боловсруулах эрхтний хүсээгүй асуудалд хүргэдэг.

УУРАГ нь азот агуулсан, нийлмэл өндөр молекулт органик бодис юм

молекулуудын бүтэц, бүтэц.

Уургийг амин хүчлүүдийн цогц полимер гэж үзэж болно.

Уураг нь бүх амьд организмын нэг хэсэг боловч онцгой чухал үүрэг гүйцэтгэдэг

тодорхой хэлбэрийн уураг (булчин,

салст бүрхүүлийн эд, дотоод эрхтнүүд, мөгөөрс, цус).

Ургамал нүүрстөрөгчийн давхар ислээс уураг (мөн тэдгээрийн бүрдүүлэгч a-амин хүчлүүд) нийлэгжүүлдэг.

CO 2 хий ба H 2 O ус нь фотосинтезийн улмаас шингэж, шингэдэг

бусад уургийн элементүүд (азот N, фосфор P, хүхэр S, төмөр Fe, магни Mg)

хөрсөн дэх уусдаг давс.

Амьтны биетүүд ихэвчлэн бэлэн амин хүчлийг хоол хүнснээс авдаг

Тэдний биеийн уураг нь суурь дээр суурилдаг. Олон тооны амин хүчлүүд (чухал бус амин хүчлүүд)

амьтны организмаар шууд нийлэгжүүлж болно.

Уургийн онцлог шинж чанар нь тэдгээрийн олон янз байдал нь холбоотой байдаг

тэдгээрийн молекулд орсон тоо хэмжээ, шинж чанар, холболтын арга

амин хүчил. Уургууд нь биокатализаторын функцийг гүйцэтгэдэг - фермент,

бие махбод дахь химийн урвалын хурд, чиглэлийг зохицуулах. IN

нуклейн хүчлүүдтэй нэгдлүүд нь өсөлт, дамжуулалтын функцийг хангадаг

удамшлын шинж чанар нь булчингийн бүтцийн үндэс суурь болж, гүйцэтгэдэг

булчингийн агшилт.

Уургийн молекулууд нь дахин давтагдах C(0)-NH амидын холбоог агуулдаг

пептид (Оросын биохимич А.Я. Данилевскийн онол).

Тиймээс уураг нь хэдэн зуун эсвэл агуулсан полипептид юм

мянга мянган амин хүчлийн нэгж.

Уургийн бүтэц:

Уургийн төрөл бүрийн онцгой шинж чанар нь зөвхөн урт, найрлага, найрлагатай холбоотой байдаг

түүний молекулд багтсан полипептидийн гинжний бүтэц, гэхдээ эдгээр нь хэрхэн

гинж нь чиглэсэн байна.

Аливаа уургийн бүтцэд хэд хэдэн зэрэглэл байдаг:

1. Уургийн анхдагч бүтэц нь амин хүчлүүдийн тодорхой дараалал юм

полипептидийн гинжин хэлхээнд.

Уургийн хоёрдогч бүтэц нь полипептидийн гинжийг нугалах арга юм

орон зай (амидын бүлгийн устөрөгчийн хоорондох устөрөгчийн холбоо -NH- ба

карбонил бүлэг - CO-, дөрвөн амин хүчлээр тусгаарлагдсан

хэсгүүд).

Уургийн гуравдагч бүтэц нь бодит гурван хэмжээст эрчилсэн тохиргоо юм

огторгуй дахь полипептидийн гинжин хэлхээний мушгиа (мушгиа хэлбэртэй мушгиа).

Уургийн гуравдагч бүтэц нь тодорхой биологийн шинж чанарыг тодорхойлдог

уургийн молекулын үйл ажиллагаа. Уургийн гуравдагч бүтцийг хадгалдаг

полипептидийн гинжин хэлхээний янз бүрийн функциональ бүлгүүдийн харилцан үйлчлэлийн улмаас:

· хүхрийн атомуудын хоорондох дисульфидын гүүр (-S-S-),

· эфир гүүр – карбоксил бүлэг (-CO-) ба хооронд

гидроксил (-OH),

· давсны гүүр - карбоксил (-CO-) ба амин бүлгийн (NH 2) хооронд.

Жишээлбэл, гемоглобин нь дөрвөн макромолекулын цогцолбор юм

Физик шинж чанар

Уургууд нь том хэмжээтэй байдаг молекул жин(10 4 -10 7), олон

Уургууд нь усанд уусдаг боловч дүрмээр бол коллоид уусмал үүсгэдэг

нэмэх нь органик бус давсны агууламж нэмэгдэхийн хэрээр унадаг

хүнд металлын давс, органик уусгагч эсвэл халах үед

(денатураци).

Химийн шинж чанар

1. Денатураци - уургийн хоёрдогч ба гуравдагч бүтцийг устгах.

2. Уургийн чанарын урвал:

n biuret урвал: зэсийн давстай харьцах үед нил ягаан өнгөтэй болно

шүлтлэг орчин (бүх уураг өгөх),

n ксантопротеины урвал: үйл ажиллагааны явцад шар өнгөтэй

төвлөрсөн азотын хүчил, өртөх үед улбар шар өнгөтэй болно

аммиак (бүх уураг өгдөггүй),

n хар тунадас үүсэх (хүхэр агуулсан) хар тугалган ацетатыг нэмэхэд

(II), натрийн гидроксид ба халаалт.

3. Уургийн гидролиз - шүлтлэг эсвэл хүчиллэг уусмалд халаахад

амин хүчил үүсэх.

Уургийн нийлэгжилт

Уураг бол нарийн төвөгтэй молекул бөгөөд түүний нийлэгжилт нь тийм юм шиг санагддаг хэцүү даалгавар. IN

Одоогоор дуусгавар болгох олон аргыг боловсруулсан [GMV1]

a-амин хүчлийг пептид болгон хувиргаж, хамгийн энгийн байгалийн уураг болох инсулиныг нэгтгэдэг.

рибонуклеаза гэх мэт.

Үйлдвэрлэлийн микробиологийн үйлдвэрийг бий болгоход ихээхэн гавьяа байгуулсан

хиймэл хүнсний бүтээгдэхүүн нь Зөвлөлтийн эрдэмтнийх юм

Несмеянов.

Уран зохиол:

“ХИМИ” М., “ҮГ” 1995 он.

Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фелдман

“Хими 11. Органик хими”

М., “Гэгээрэл”, 1993 он.

А.И.Артеменко, И.В. Тикунова

“Хими 10-11. Органик хими"

М., “Гэгээрэл” 1993 он.