1. Znaczenie biotechnologii dla współczesnego społeczeństwa
Biotechnologia jest najstarszym kierunkiem gospodarczej działalności człowieka, pomimo, że sam termin został wprowadzony w naszych czasach. Już 7 tyś. Lat temu najstarszymi technikami biotechnologii były: wypiek chleba, wyrób produktów mlecznych, produktów fermentacji – wino, piwo.
od lat 40 XX zaczęto wykorzystywać wielkoprzemysłową produkcję antybiotyków, witamin, nukleotydów, hormonów roślinnych takich jak gibereliny, leków steroidowych. Do produkcji wyosobniono z naturalnego środowiska wydajne szczepy mikroorg. i ulepszono je przez stosowanie mutagenizacji. Nowoczesne metody genetyczne rozwinięto w latach 70.
Biotechnologia ma szerokie zastosowanie. Wykorzystywana jest w wielu dziedzinach:
- W przemyśle stosowana jest biała biotechnologia. Wykorzystuje ona żywe kom. np. pleśni, drożdży czy bakterii oraz enzymy do wytwarzania nowych produktów i inicjowania procesów przetwórczych. Mikroorganizmy wykorzystywane w białej biotechnologii są zwykle zmodyfikowane przy zastosowaniu inżynierii genet. Ulepszane w ten sposób kom. mikroorg. pracują jako komórkowe fabryki w bioreaktorach produkując np. liczne enzymy. W przemyśle spożywczym biotechnologia wykorzystywana jest do ulepszania żywności, produkcji witamin, kultur podstawowych i zakwasów. W przemyśle chemicznym wykorzystywana jest w katalizie enzymatycznej, bioenergetyce, biotransformacjach, bioplastiku.
- W medycynie jest stosowana czerwona biotach. Wykorzystuje się ją przy tworzeniu nowych leków w diagnostyce, profilaktyce i leczeniu dotychczas nieuleczalnych chorób. Ulepszone mikroorg. wytwarzają antybiotyki, witaminy, szczepionki i białka na użytek medycyny. Preparaty biotechnologiczne stanowią obecnie ok. 20% sprzedawanych leków i ok. 50% nowych, badanych leków
- W rolnictwie stosowana jest biotech. zielona. Wykorzystywana jest do: ulepszania gatunków roślin uprawnych o dużym znaczeniu gospodarczym, wytworzenia nowych, korzystnych cech roślin umożliwiających im przetrwanie, podnoszenia wartości odżywczej lub przetwórczej. Stosując modyfikacje genetyczne roślin można nadać im różne cechy np.: odporność na herbicydy, odporność na szkodniki i choroby. Można także uzyskać wiele korzyści: polepszenie składu aminokwasów białek, polepszenie barwy owoców, wprowadzenie białek odżywczych lub funkcjonalnych, usunięcie alkaloidów, wzbogacenie w Wit. C. Biotechnologia wykorzystywana jest także do klonowania zwierząt oraz nadawania im różnych cech.
- W ochronie środowiska biotech. wykorzystywana jest w oczyszczalniach ścieków i utylizacji odpadów.
2Rodzaje modyfikacji gen. Zwierząt i roślin
Wyróżniamy trzy rodzaje metod modyfikacji genetycznych, pozwalających uzyskać pożądane cechy:
1. Zmianę aktywności genów występujących w danym organizmie. Tę technikę zastosowano w wypadku pomidora, który został jako pierwszy GMO dopuszczony w 1994 roku do sprzedaży. Zmniejszono w nim aktywność genu odpowiedzialnego za dojrzewanie i mięknięcie. Dzięki temu genetycznie zmodyfikowany pomidor lepiej znosi transport oraz dłużej zachowuje jędrność. 2. Wprowadzenie do organizmu dodatkowego, jego własnego genu. Ten rodzaj modyfikacji stosuje się w celu zwielokrotnienia pożądanej cechy, np. przyspieszenia wzrostu zwierząt. Dzięki takim modyfikacjom można otrzymać bydło i trzodę chlewną o szybkich przyrostach masy. Wprowadzenie dodatkowego genu odpowiedzialnego za produkcję mleka umożliwia wyhodowanie krów i owiec o większej mleczności.
3. Tworzenie organizmów o układach nieistniejących dotąd w naturze. Wprowadza się w tym celu do organizmu "macierzystego" gen pochodzący od innego gatunku. W ten sposób można łączyć:
-geny roślinne z roślinnymi, np. do genomu soi wprowadza się gen białka orzeszka ziemnego, w wyniku czego otrzymuje się soję o smaku orzeszków /białko silnie alergizujące/;
-geny zwierzęce ze zwierzęcymi, np. do genomu kozy wprowadzono gen pająka, uzyskując mleko kozy z białkiem w postaci bardzo mocnych nici, nadających się do produkcji kuloodpornych kamizelek;
-geny roślinne ze zwierzęcymi lub ludzkimi, np. do genomu tytoniu wprowadza się gen robaczka świętojańskiego, w wyniku czego otrzymuje się "świecący" tytoń; gen ludzkiej albuminy wprowadzony do ziemniaka powoduje, że roślina ta zaczyna produkować ludzkie białko z osocza krwi.3a METODY OTRZYMYWANIA ORGANIZMÓW GMO Metody tworzenia roślin transgenicznych.Modyfikowane genetycznie są głównie rośliny mające duże znaczenie gospodarcze, zmiana genomu ma na celu nadanie im pożądanych przez człowieka cech, tj. większa trwałość, odporność na szkodniki, wirusy i grzyby, herbicydy (środki ochrony roślin), podniesienie ich cech jakościowych, np. lepszego smaku. Modyfikuje się także rośliny ozdobne, które dzięki temu są trwalsze, mają intensywniejszy kolor. Zmodyfikowane genetycznie zostało większość roślin mających znaczenia dla człowieka.Aby otrzymany organizm był transgeniczny, należy:
o wprowadzić do niego kawałek DNA, który pochodzi od obcego organizmu nim jakiś organizm zostanie genetycznie zmieniony, transformowany,
o należy posiadać fragment materiału genetycznego, który pochodzi z innego organizmu. Może on zostać wycięty z większego fragmentu DNA, dzięki enzymom restrykcyjnym. Są to cząsteczki białek, które potrafią przecinać nić DNA, częstokroć czynią to w specyficznym miejscu, dzięki czemu możliwe jest wycięcie takiego fragmentu jaki jest potrzebny.
o tak przygotowany materiał jest wprowadzany do roślin.
Ten fragment najczęściej zwiera informację (koduje) cząsteczki białka, które będą wykorzystane przez organizm. Samo wprowadzenie materiału genetycznego nie jest łatwe. Metody, którymi biotechnologowie się posługują by tego dokonać bywają odmienne w odniesieniu do roślin i zwierząt.
Przedstawione poniżej metody dotyczą modyfikacji roślin.1. Metoda z wykorzystaniem wektora.W tej metodzie, jak sama nazwa wskazuje, wykorzystuje się wektory do wprowadzenia materiału genetycznego do komórek roślinnych. Są nimi bakterie z rodzaju Rhizobium: Agrobacterium tumefaciens i Agrobacterium rhizogenes, które posiadają naturalną zdolność do wprowadzania swojego DNA do roślin. Te mikroorganizmy posiadają w swojej komórce plazmid, który zawiera zakodowaną informację o białkach niezbędnych do zaatakowania rośliny. To właśnie on wnika do komórki roślinnej, a jeden z jego fragmentów, nazwany odcinkiem T (T-DNA), integruje się z materiałem genetycznym komórki gospodarza. Naukowcy potrafią usunąć geny znajdujące się wewnątrz fragmentu T, a na ich miejsce wstawić dowolny inny fragment DNA, który może zawierać geny pochodzące z innego gatunku. Obecnie do transformacji roślin używa się plazmidów pochodzących z Agrobacterium tumefaciens.Metoda ta ma poważne ograniczenie - można ja stosować wyłącznie do roślin dwuliściennych, ponieważ tylko one ulegają zarażeniu przez Agrobacterium. Rośliny jednoliścienne, do których należą zboża, nie mogą być transformowane tym sposobem. 2. Metody bez wykorzystania wektora.Są to metody polegające na bezpośrednim wprowadzeniu DNA do komórek roślinnych. Pozwalają one na transformowanie dowolnych roślin. Nim fragment będzie mógł być wprowadzony do komórki gospodarza, ta musi być pozbawiona ściany komórkowej (oprócz mikrowstrzelowania). By to osiągnąć można poddać ją działaniu enzymów degradujących. Otrzymuje się w ten sposób tzw. protoplast, którego błona komórkowa stanowi koleją barierę dla transgenu, wprowadzanego do komórek z wykorzystaniem jednej z metod, ogólnie podzielonych na fizyczne i chemiczne. - Elektroporacja, fizyczna - polega na wykorzystaniu serii impulsów elektrycznych, które naruszają strukturę błony, powodując powstanie w niej porów, przez które DNA może przeniknąć do wnętrza komórki. Podejście to może być stosowane też przy wprowadzaniu genów do innych komórek - zwierzęcych, bakteryjnych. - Mikrowstrzeliwanie, fizyczna - wykorzystuje mikroskopijne kulki ze złota lub wolframu o średnicy 0,5 - 5 mikrometra . Fragmenty DNA które pragnie się wprowadzić do komórek są opłaszczane na tych kulkach, a następnie wstrzeliwane do komórek roślinnych. Używana jest do tego tzw. "armatka genowa". Wadą metody jest niska wydajność oraz mogące wystąpić uszkodzenia komórek. Zaletą jest to iż komórki nie muszą być pozbawiane ściany komórkowej, można wprowadzać do np. do fragmentu liścia, jak i DNA może zostać wprowadzona także do chloroplastów i mitochondriów. - Z użyciem PEG, chemiczna - polega na wykorzystaniu glikolu polietylenowego (PEG od ang. polyethylene glycol), który powoduje zwiększenie przepuszczalności błony komórkowej, poprzez prowadzenie do jej chwilowej, odwracalnej dezorganizacji. To pozwala na wniknięcie transgenu do komórek, wraz z DNA nośnikowym.- Fuzja liposomów - tworzone są liposomy, wewnątrz których są cząsteczki DNA. Tworzy się je poprzez utworzenie podwójnej błony lipidowej na roztworze z cząsteczkami DNA i wstrząsanie nie - powstają wtedy "kuleczki" błonowe z DNA w środku. Liposomy łączą się z protoplastami komórek wprowadzając do środka DNA.- Mikroiniekcja - polega na wprowadzeniu DNA za pomocą igły mikromanipulatora, doświadczenie wykonywanie jest przez ręcznie człowieka. Metoda praco- i czasochłonna
Rośliny transgeniczne (modyfikowane genetycznie) - przykładyKukurydza- odporność na owady - wszczepiony został gen odpowiedzialny za wytwarzanie białka, które zjadane przez owada niszczy jego przewód pokarmowy co doprowadza do śmierci. Białko to "działa" tylko w organizmach niektórych, ściśle określonych gatunków owadów-szkodników, nie jest aktywne np. u człowieka.- wytwarzanie substancji używanych do wyrobu leków lub szczepionek,
Ziemniaki- wzrost zawartości skrobi, ponadto odmiany składające się wyłącznie z amylopektyny - u odmian tradycyjnych 20% skrobi to amyloza, którą usuwa się z ziemniaków przemysłowych co podnosi koszty, - odporność na herbicydy, stonkę ziemniaczaną, wirusy,- "słodkie ziemniaki" - wprowadzenie genu odpowiedzialnego za wytwarzanie słodkiego białka - taumatyny,- odporność na ciemnienie pouderzeniowe - większa trwałość,- mała zawartość glikoalkaloidów - substancji szkodliwych na człowieka, występujących w surowych ziemniakach.Pomidory- spowolnienie dojrzewania, większa trwałość- większa zawartość suchej masy,- poprawa smaku (?),- intensywniejsza barwa, cieńsza skórka.Truskawki- wyższa słodkość owoców,- spowolnienie dojrzewania,- odporność na mróz.Soja- odporność na środki ochrony roślin - hrebicydy,- odporność na wirusy, herbicydy, szkodniki,- obniżona zawartość kwasu palmitynowego.Rzepak- odporność na herbicydy,- zmniejszona zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych,- większa zawartość kwasu lauronowego.Buraki cukrowe- odporność na herbicydy i szkodniki,- dłuższy okres przechowywania bez strat w zawartości cukru.Ryż- zwiększona produkcja beta-karotenu, prekursora witaminy A - wszczepione został geny pochodzące z żonkila, modyfikacja w zamierzeniu miała rozwiązać problem braku witaminy A u dzieci w Azji Wschodniej.Sałata- produkująca szczepionkę na zapalenie wątroby typu B - można się szczepić jedząc sałatę - została ona opracowana przez naukowców z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu pod kierownictwem prof. Legockiego.Bawełna - odporność na herbicydy i szkodniki.Pszenica- zwiększenie zawartości glutenu - lepsza mąka
3B. Metody tworzenia zwierząt transgenicznychDotychczasowy postęp w zakresie uzyskiwania zwierząt transgenicznych pozwala z umiarkowanym optymizmem patrzeć na rozwiązanie takich problemów, jak uzyskanie zwierząt o doskonałych cechach produkcyjnych. Znanymi kierunkami transgenezy są: doskonalenie biokonwersji składników pasz, ulepszanie zestawu enzymów trawiennych, polepszenie naturalnej odporności na choroby.
Zwierzęta transgeniczne to takie, którym za pomocą jednej z technik wprowadzono do genomu obcy gen. Obecne zwierzęta transgeniczne: myszy, owce, bydło, świnie, króliki. Metody otrzymywania organizmów transgenicznych można podzielić na dwie grupy. Do pierwszej grupy należą techniki, w których materiał genetyczny jest przekazywany do organizmu za pomocą wektorów. Natomiast druga grupa uzyskiwania organizmów transgenicznych obejmuje techniki bez wykorzystania wektorów np. elektroporacja, mikrowstrzeliwanie, użycie glikolu polietylowego (PEG), fuzja liposomów lub mikroiniekcja.
4 sposoby otrzymywania zwierząt transgenicznych:
• mikroinjekcja DNA do zygoty
• transfer DNA przy pomocy wirusów
• modyfikacja pierwotnych komórek zarodkowych ES (ang. Embryonic Stem Cells)
• transplantacja jąder komórkowyc
Mikroinjekcja DNA do zygoty
Polega na mikroinjekcji DNA (liniowego lub w postaci sztucznych chromosomów) do jednego z przedjądrzy tzn. jednokomórkowego zarodka (zygoty) przy pomocy mikrochirurgicznej szklanej pipety. Przedjądrza posiadają materiał genetyczny pochodzący od ojca i matki tuż przed połączeniem się w jedno jądro komórkowe. Roztwór DNA wstrzykiwany jest do dowolnie wybranego przedjądrza, a następnie nastrzyknięte zygoty hodowane są in vitro do stadium dwukomórkowego. Brak jest możliwości dokładnego kontrolowania objętości wstrzykiwanego roztworu DNA. Mikroinjekcję DNA przeżywa około 50% zarodków, które następnie przeszczepiane są do jajowodu samic. Rodzi się około 30% przetransferowanych zarodków, wśród których około 15% posiada w swoim genomie zintegrowany transgen. W metodzie mikroinjekcji integracja wstrzykniętego transgenu do genomu jest losowa i nie ma możliwości wyboru miejsca wbudowania. Ponadto nie można kontrolować liczby kopii transgenu wbudowanych w genom, które często układają się tandemowo. Otrzymany osobnik transgeniczny może posiadać transgen we wszystkich komórkach swojego ciała lub może być chimerą (organizm, którego komórki ciała nie są identyczne pod względem genetycznym). Oznacza to, że niektóre komórki posiadają transgen, natomiast inne nie. Gdy transgen nie znajduje się w komórkach płciowych założycielskiego osobnika transgenicznego, wtedy nie będzie on przekazywany następnym pokoleniom.
Główną zaletą metody mikroinjekcji DNA jest brak ograniczenia rozmiaru wstrzykiwanego DNA. Dokonuje się injekcji DNA pochodzącego z plazmidów (ok. 10 kpz), kosmidów (ok. 45 kpz) a także DNA sztucznych chromosomów BAC, YAC (długość fragmentu DNA sięgająca milionów par zasad).
Transfer DNA przy pomocy wirusów
Metoda polega na infekcji przy pomocy retrowirusów i lentiwirusów. Główną przewagą tej metody jest jej wyjątkowo duża wydajność, sięgająca nawet 80% transgenicznego potomstwa. Ponadto retrowirusy i lentiwirusy posiadają zdolność integracji do genomu po wniknięciu do komórki. W przypadku retrowirusów głównym ograniczeniem stało się wyciszanie ekspresji genów podczas rozwoju zarodka. Prawdopodobnie wady tej pozbawione są lentiwirusy, stanowiące jedną z klas retrowirusów. Lentiwirusy są zdolne do infekcji dzielących się oraz nie dzielących się komórek. Z tego powodu znalazły szerokie zastosowanie jako wektory w terapiach genowych. Do otrzymania zwierząt transgenicznych z zastosowaniem lentiwirusów wykorzystano dwie metody: infekcje jednokomórkowych zarodków oraz infekcje pierwotnych komórek zarodkowych ES.
Modyfikacja pierwotnych komórek zarodkowych ES
Metoda ta pozwala na precyzyjną modyfikację badanego genu lub miejsca w genomie. Komórki ES izolowane są z blastocysty (wczesny etap rozwoju zarodka), dzięki czemu otrzymuje się komórki niezróżnicowane, które posiadają zdolność wbudowywania się do tkanek rozwijającego się zarodka po ponownym wprowadzeniu do blastocysty. W metodzie tej komórki ES modyfikowane są in vitro w bardzo precyzyjny sposób. Podstawową techniką wprowadzania genów do komórek ES jest elektroporacja, ale także wykorzystuje się lipofekcję oraz metodę wapniową. Aby uzyskać pożądane miejsce integracji wprowadzany fragment DNA zawiera sekwencję genu selekcyjnego otoczoną przez sekwencje homologiczne do modyfikowanego genu. W jądrze komórki następuje rozpoznanie sekwencji otaczających i wymiana genomowej sekwencji na sekwencję wprowadzaną. Wprowadzenie „obcego DNA” wyłącza prawidłowe funkcjonowanie tego genu w komórce, dzięki czemu uzyskuje się komórkę z wyłączonym genem tzw. knock-out. Ekspresja genu selekcyjnego (znajdująca się na wprowadzonym DNA) pozwala wybrać tylko te komórki-klony, w których nastąpiła właściwa wymiana (homologiczna rekombinacja). Komórkę, w której nastąpiła wymiana i wyłączenie interesującego nas genu namnaża się w odpowiednich warunkach selekcyjnych. Komórki potomne następnie transferuje się do blastocysty, w której zmodyfikowane komórki ES łączą się z nie zmodyfikowanymi komórkami zarodka tworząc jeden organizm. Otrzymana chimera posiada część komórek ze zmienionym genotypem, czyli z wyłączonym genem knock-out. Jeżeli komórki ES knock-out zasiedlą tzw. sznury płciowe, czyli komórki rozrodcze, to taki osobnik będzie mógł przekazać nową cechę knock-out genu następnemu pokoleniu. Potomstwo osobników chimerowych jest heterozygotyczne i dopiero po skrzyżowaniu dwóch heterozygot można otrzymać osobnika homozygotycznego z całkowicie wyłączonym genem (knock-out) na obu chromosomach homologicznych. Opisana metoda możliwa jest do zastosowania jedynie u myszy.
Transplantacja jąder komórkowych
Istnieje inna droga otrzymywania osobników z wyłączonym genem typu knock-out. Wykorzystuje ona technikę transplantacji jąder komórkowych. Technika taka określana jako klonowanie somatyczne została wykorzystana do otrzymania owcy Dolly. W metodzie tej można wykorzystać wiele rodzajów komórek somatycznych, które w hodowli mogą być modyfikowane w podobny sposób jak mysie komórki ES. Po otrzymaniu komórek zmodyfikowanych np. typu knock-out, jedną z nich umieszcza się w pobliżu oocytu, z którego wcześniej mikrochirurgicznie usunięto jądro komórkowe. Następnie łączy się obie komórki w procesie elektrofuzji, poddając je działaniu pola elektrycznego. W ten sposób otrzymujemy jednokomórkowy zarodek, którego rozwój kierowany jest na początku przez składniki zawarte w cytoplazmie oocytu, a następnie funkcję rozwoju przejmuje jądro komórki somatycznej. Jeżeli komórka ta została wcześniej zmodyfikowana np. poprzez knock-out genu, zmiana ta obecna będzie w każdej komórce powstałego organizmu
6 ZASTOSOWANIE FERMENTACJI ALKOCHOLOWEJFermentacja alkoholowa przeprowadzana jest przez drożdże i jest wykorzystywana do produkcji napojów alkoholowych oraz przy wypieku ciasta.
Istota fermentacji alkoholowej polega na przemianie cukru w alkohol i CO2 pod wpływem drożdży.
Ogólny zapis fermentacji alkoholowej:C6H12O6+2ADP+2Pi->2C2H5OH+2ATP+2CO2C6H12O6-glukoza
W przemyśle piekarskim fermentacja alkoholowa nadaje porowatą strukturę ciasta przez drożdże Saccharomyces cerevisiae. Celem jest spulchnianie ciasta przez wytworzony ditlenek węgla, który w postaci pęcherzyków nadaje ciastu strukturę gąbczastą (zwiększa objętość ciasta)
W przemyśle spirytusowym fermentacja alkoholowa występuje podczas fermentowania zacieru. Rozpoczyna się po dodaniu drożdży S. cerevisiae, trwa 2-3 doby w temperaturze 30oC. Fermentowanie zacieru dzielimy na 3 etapy:
-zafermentowanie (silne namnożenie drobnoustrojów)
-fermentacja główna (wydzielanie CO2 i rozkład maltozy)
-dofermentowanie (hydroliza dekstryn, przekształcenie cukrów w etanol)
W przemyśle winiarski występuje fermentacja moszczu. Fermentacja ta jest trójfazowa i przebiega w temperaturze 10 – 25oC.
Etapy fermentacji:
-zafermentowanie
-fermentacja burzliwa
-dofermentowanie
Dla wina białego trwa 2-3 dni dla wina czerwonego 3-10 dni.
W przemyśle piwowarskim fermentacja alkoholowa występuje podczas fermentacji brzeczki. Zawarte w brzeczce cukry zmieniają się dzięki enzymom drożdży (Saccharomyces) w alkohol etylowy i CO2. Fermentacja trwa 10 – 12 dni w temperaturze 5 – 8oC w przypadku użycia drożdzy fermentacji dolnej i 15 – 20oC w przypadku drożdży fermentacji górnej.
9. Omów różnice między otwartymi i zamkniętymi systemami realizacji procesów biotechnologicznych.
Podstawowym dokumentem prawnym w Polsce ma być ustawa „Prawo o organizmach
genetycznie zmodyfikowanych” której projekt w lipcu 2006 r. został skierowany do
uzgodnień międzyresortowych. Obecnie obowiązujące w Polsce przepisy dotyczące uprawy
odmian roślin GM i obrotu materiałem siewnym tych odmian zostały opublikowane
w D.U. nr 92 poz. 692 z 01.06.2006 pod nazwą „o zmianie Ustawy o nasiennictwie…”.
Dotychczasowe stanowisko rządu wobec organizmów modyfikowanych genetycznie jest
bardzo negatywne. Pod koniec lutego 2006 roku MR i RW podjęło nawet próby administracyjnego zakazu badań nad GM, z których wycofało się po protestach nauki. Zgodnie z tymi założeniami Polska dąży do tego, aby być krajem wolnym od GMO, przy czym obecne regulacje prawne w UE nie są w pełni precyzyjne.
Ustawa w obecnej postaci uniemożliwia zakup i uprawę w Polsce roślin modyfikowanych genetycznie, nawet w celach doświadczalnych. Ustawa zakazuje dostarczania lub udostępniania osobom trzecim, odpłatnie lub nieodpłatnie, w tym wprowadzania na rynek w ramach obrotu handlowego na terytorium kraju, materiału siewnego GM, bowiem oznaczałoby to zamierzone uwalnianie do środowiska elementów GM.
Ustawa dopuszcza natomiast tzw. zamknięte użycie rozumiane jako działanie polegające
na genetycznej modyfikacji organizmów lub prowadzeniu kultur organizmów genetycznie
zmodyfikowanych oraz na ich magazynowaniu, transporcie w obrębie zakładu inżynierii
genetycznej, niszczeniu, usuwaniu lub wykorzystywaniu tych organizmów w inny
sposób, podczas którego są stosowane zabezpieczenia, w szczególności w postaci zamkniętej
instalacji, zamkniętego pomieszczenia lub innej fizycznej bariery, w celu efektywnego
ograniczenia kontaktu organizmów z ludźmi i środowiskiem. W praktyce oznacza
to możliwość wytwarzania takich produktów jak niektóre biopaliwa, biopolimery, farmaceutyki i in. Prowadzenie prac przy zamkniętym użyciu GM musi być zgodne z warunkami określonymi w przepisach prawa.
10 i 11. Bioreaktory Bioreaktory - Są to urządzenia skonstruowane w sposób umożliwiający kontrolę procesu produkcyjnego jego optymalny przebieg (pomiar i regulację parametrów) w warunkach maksymalnego ograniczenia lub całkowitego wyeliminowania możliwości zakażeń. Pozwalają na prowadzenie procesów mikrobiologicznych, enzymatycznych oraz hodowli komórek organizmów wyższych. Do podstawowych wymogów stawianych bioreaktorom przeznaczonym do procesów tlenowych należy duża sprawność w zakresie wymiany masy (tlenu) oraz odprowadzania wydzielającego się ciepła. Do pracy w warunkach laboratoryjnych stosuje się bioreaktory o mniejszych pojemnościach. Zwykle od kilku ml do kilkunastu litrów. Są one wykonane całkowicie lub częściowo ze szkła i mogą być łącznie z podłożem i wyposażeniem uzupełniającym sterylizowane w autoklawach. W praktyce przemysłowej stosuje się bioreaktory o pojemności do kilkudziesięciu litrów do kilkuset m3. Najczęściej są one wykonane ze stali kwasoodpornej. Duże bioreaktory, o pojemności do 2 tys. m3 przeznaczone są do oczyszczania ścieków. Zależnie od przeznaczenia, zasady działania i rozwiązań konstrukcyjnych można wyróżnić różne typy bioreaktorów: Sposób prowadzenia procesu: - bioreaktory do procesów okresowych - bioreaktory do procesów ciągłych - bioreaktory z zawracaniem lub zatrzymaniem biofazy ...
Elesmera