БИОТЕХНОЛОГИЯ

1. НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОТЕХНОЛОГИЯ С.Н. Загребельный Мультимедийный курс Часть 1. Культивирование продуцентов snz@post.nsu.ru «Методические материалы (мультимедийный курс) подготовлены в рамках реализации Программы развития НИУ-НГУ»

2. УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ • Термин «Устойчивое развитие» все чаще используется при обсуждении направлений и перспектив развития человеческой цивилизации. • Принцип 3 Декларации Рио-де-Жанейро провозглашает: “Право на развитие должно быть реализовано таким образом, чтобы удовлетворялись потребности в развитии и сохранении окружающей среды нынешнего и будущих поколений” (цит. по В.А. Коптюг, Избранные труды. Т. 4, с.321, М., НАУКА, 2006 г) • Под термином«Устойчивое развитие» понимается большой комплекс проблем, и среди них одной из важнейших является дружественное отношение к природе и окружающей среде

3. УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ • Концепция устойчивого развития предложена в качестве альтернативы сложившейся стратегии развития человеческого общества. • Развитие общества требует энергии и материи. Энергия расходуется на поддержание деятельности членов общества и производственных мощностей, производящих средства производства и предметы потребления. • Вся предыдущая история развития цивилизации представляет собой путь, основанный на экстенсивном использовании природных запасов, сформировавшихся в процессе развития планеты. При этом особенно активно использовались невозобновляемые источники сырья, которые подошли к пределам исчерпания.

4. ТЕХНОЛОГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ Концепция устойчивого развития включает в себя много аспектов политического, социального и технологического характера. Технологические аспекты устойчивого развития предусматривают: • Использование технологий, характеризующихся пониженными энергоемкостью и материалоемкостью; • Максимально возможное использование возобновляемых источников энергии и сырья; • Минимизация образования отходов производства в сочетании с максимальной возможностью их утилизируемости.

5. ТЕХНОЛОГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ Бóльшую часть этих требований способна удовлетворить биотехнология. Термин “биотехнология” состоит из двух греческих корней:βιοςиτεχνε. Первый означает “жизнь”, второй – “умею”. Сам термин означает способность получить какой-то продукт с использованием живых систем или их компонентов. Технологии этого типа использовались еще на этапе стихийного развития науки и техники, когда в основе технологий лежал опыт. Примером могут служить виноделие, приготовление кисломолочных продуктов, выделка кож с использованием кислого молока и пр.

6. ТЕХНОЛОГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ Предметом современной биотехнологии является разработка технологических процессов получения продуктов для удовлетворения жизненных потребностей человека с использованием живых систем. В последние годы появился новый термин: технологии живых систем. Жизненные потребности человека при этом трактуются весьма широко. Речь идет как о конкретных продуктах индивидуального потребления, так и о продуктах, являющихся исходными веществами для промышленного производства, о штаммах микроорганизмовдля удаления поллютантов из окружающей среды, о трансгенных организмах, обладающих новыми качествами.

7. ТЕХНОЛОГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ Термин биотехнология употребляется к нескольких смыслах: Биотехнология как отрасль науки, предметом которой является исследование закономерностей физиологии, биохимии, генетики продуцента, позволяющих регулировать развитие популяции продуцента в направлении наиболее эффективного решения технологической задачи; Биотехнология как отрасль инженерной науки, предметом которой является создание аппаратуры, позволяющей наиболее эффективно получать желаемые продукты; Биотехнология как отрасль производства, задачей которой является получение с применением технологий живых систем продукта для последующего использования.

8. ТЕХНОЛОГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ Продукты биотехнологии могут быть распределены по следующим группам: • Основная биотехнология– крупнотоннажные процессы с получением продуктов технического качества • технические ферментные препараты (микробные протеазы - для облагораживания некоторых видов мяса, обработки шкур; амилазы - для частичного гидролиза крахмала в крахмалсодержащих видах пищевого сырья, обработки муки; пектиназы - для облагораживания растительных волокон, осветления соков); • пищевые и кормовые добавки(незаменимые для человека и некоторых животных аминокислоты, жирные, особенно полиненасыщенные кислоты, лимонная кислота; многоатомные спирты)или сырье для их приготовления (белок одноклеточных); • микробиологические средства защиты растений, часто представляющие собой высушенную культуру микроорганизмов, патогенных для насекомых - вредителей сельского хозяйства; • органические растворители(этанол, бутанол, пропанол, ацетон и др.) для химической промышленности; • антибиотики для медицины и ветеринарии

9. ТЕХНОЛОГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ Тонкая биотехнология:комплекс технологических процессов, ориентированных на получение высокоочищенных продуктов • высокоочищенные ферментные препаратыдля медицины, ветеринарии, химической промышленности – в качестве катализаторов, аналитических реагентов; • действующие основы лекарственных средств(инсулин и другие вещества гормонального действия; продукты, экстрагируемые из тканей и органов животных или из биомассы растений и микроорганизмов); • вакцинно-сывороточные препараты(рекомбинантные антигены, живые и убитые вакцины, гамма-глобулины, сыворотки иммунных животных и человека).

10. ПРОИЗВОДСТВО • ПИЩЕВЫХ • ПРОДУКТОВ • Виноделие • сыроделие • пивоварение • производство кисломолочных продуктов • пищевые добавки • ХИМИЧЕСКАЯ • ПРОМЫШЛЕННОСТЬ • - микробная трансформация органических соединений • полупродукты для органического синтеза • растворители • ОКРУЖАЮЩАЯ • СРЕДА • методы контролясостава • технология переработки производственных и бытовых отходов • СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО • микробиологические средства защиты растений • кормовые добавки • микробиологические удобрения • лечебные и диагностические препараты для ветеринарии • новые методы селекции • МЕДИЦИНА • Антибиотики • ферментымедицинского назначения • ферменты для клинической диагностики • ферменты в производстве полусинтетических лекарст-венных средств • вакцины БИО ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ - микробное выщелачивание рудных месторождений - микробное аккумулирование рассеянных элементов ЭНЕРГЕТИКА - производство биогаза и других видов топлива - производство материалов для повышения нефтеотдачи пластов

11. Основные преимущества: Пониженное энергопотребление; Пониженная материалоемкость; Повышенный коэфициент использования сырья; Более простая технология очистки готового продукта Основные направления: Биологический синтез с использованием продуцентов; Инженерная энзимология (использование ферментов как каталитических агентов в химической технологии). ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БИОТЕХНОЛОГИИ

12. ПРОДУЦЕНТЫ • Многие продукты биотехнологии получаются непосредственно биосинтезом. В связи с этим в биотехнологии применяется понятие “продуцент”. Под этим термином понимают организм, который осуществляет биосинтез интересующего нас продукта. • В качестве продуцентов могут выступать различные организмы: это могут быть растения, животные, низшие эукариотические организмы (напр., грибы), изолированные клетки и микроорганизмы.

13. ПРОДУЦЕНТЫ • Наиболее часто продуцентами в биотехнологии являются микроорганизмы. Это обусловлено относительной простотой их культивирования, высокой скоростью роста и возможностью активно управлять протекающими в культуре микроорганизмов процессами. • Простота культивирования микроорганизмов связана с их способностью использовать в качестве источников питания простые органические соединения (для гетеротрофов), а то и вовсе обходиться без органических компонентов (для автотрофов). • Эукариотические клетки изначально приспособлены к существованию в многоклеточном организме, в котором клетки различных органов имеют специализацию, а продукты их биосинтеза по специальным транспортным путям попадают к тем клеткам, для которых они предназначены. Перевод таких клеток в культуру требует включения в состав питательной среды компонентов, которые в организме поставляются из других органов.

14. МИКРООРГАНИЗМЫ В давние времена люди ничего не знали о микробах, но использовали их возможности для получения продуктов. Научная микробиология возникла в XVIII-XIX веках, после изобретения микроскопа Антони ван Левенгуком. Он работал в мануфактурной лавке, а в свободное время занимался шлифованием линз. Впервые увидел с помощью своего микроскопа невидимых живых существ и по-детски заинтересовался ими. Рассматривание предметов под микроскопом стало его любимым занятием.

15. ПРОДУЦЕНТЫ • Помимо высокой скорости роста, относительной простоты культивирования микроорганизмы существенно отличаются от эукариотических организмов по биохимии. • Эти отличия приводят к способности микроорганизмов синтезировать большое разнообразие продуктов, которые недоступны в привычных метаболических схемах и путях.

16. ПРОДУЦЕНТЫ • Микроорганизмы распространены повсеместно и легко перемещаются потоками воды и воздуха, попадая при этом в самые различные условия, где они вынуждены существовать и использовать компоненты окружающей среды для добывания питательных компонентов. • В связи с этим их метаболический потенциал должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечивать их энергией и строительными материалами исходя из самых простых компонентов, доступных из окружающей среды. • Благодаря такому разнообразию микроорганизмы способны использовать в качестве источников питания вещества, которые непригодны для других представителей биосферы.

17. ТИПЫ ПИТАНИЯ МИКРОРГАНИЗМОВ • АВТОТРОФНЫЙ – использование в качестве источников питания простейших компонентов: воды, углекислого газа(как единственного источника углерода) и минеральных солей; • АВТОТРОФЫ – микроорганизмы, получающие весь углерод за счет фиксации СО2. • Варианты автотрофного питания: • фотоавтотрофы – используют свет как источник энергии для расщепления СО2; хемоавтотрофы – используют химический источник энергии для вовлечения СО2в обмен веществ (энергия окислительно-восстановительных реакций: окисление восстановленных неорганических соединений - NH3, NO2-, H2, восстановленные формы серы(H2S, S0, S2O32-), соединения Fe2+)

18. ТИПЫ ПИТАНИЯ МИКРОРГАНИЗМОВ • ГЕТЕРОТРОФНЫЙ – использование в качестве источников питания более сложных источников углерода - органических соединений; • ГЕТЕРОТРОФЫ – микроорганизмы, источником углерода для которых являются простыеорганические соединения. • Варианты гетеротрофного питания: фотогетеротрофы используют свет как источник энергии и органическое вещество как основной источник углерода (зеленые и пурпурные бактерии); хемогетеротрофы используют химический источник энергии и органическое вещество как источник углерода (подавляющее большинство бактерий). Организмы, удовлетворяющие все свои потребности в углероде за счет основного источника, относят к прототрофам.

19. ТИПЫ ПИТАНИЯ МИКРОРГАНИЗМОВ Классификация микроорганизмов по природе используемых доноров электронов

20. ТИПЫ ПИТАНИЯ МИКРОРГАНИЗМОВ • Важным классификационным признаком для микроорганизмов по типу питания является отношение к использованию молекулярного кислорода. • Организмы,не способные расти в отсутствие кислорода, называют аэробами, способные к бескислородному существованию – анаэробами. • Облигатные аэробы (анаэробы)растут только вприсутствии (отсутствии)кислорода. • Факультативные аэробы (анаэробы) могут расти как в тех, так и в других условиях. • Микроаэрофилы - облигатные аэробы, предпочитающие более низкие парциальные давления кислорода, чем в воздухе(например, микроорганизмы, получающие энергию путем окисления молекулярного водорода: гидрогеназа – фермент, катализирующий эту реакцию, инактивируется кислородом)

21. ПИТАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВэлементный состав микробной клетки

22. ПИТАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВосновные функции элементов

23. ПИТАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВосновные функции элементов

24. ПИТАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ • КАТАБОЛИЗМ - расщеплениепитательных веществ, поступающих из окружающей среды - преимущественно за счет реакций окисления; сопровождается освобождением энергии, заключенной в молекулах сложных органических соединений, и накоплением ее в форме энергии макроэргических пирофосфатных связей АТФ; • АНАБОЛИЗМ - биосинтез сложных веществ из простых продуктов катаболических реакций; образование сложных молекул из простых связано с уменьшением энтропии в системе, и, следовательно, с потреблением энергии, заключенной в макроэргических связях.

25. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МИКРООРГАНИЗМОВ • Микроорганизмы обладают более мощным метаболическим потенциалом по сравнению с высшими организмами. • Микробная клетка обладает всем необходимым для развития и роста популяциии способна использовать большое разнообразие веществ как источников энергии и углерода. Наиболее разнообразен метаболизм у бактерий: • Только бактерии – литотрофы способны к извлечению энергии из восстановленных неорганических веществ – Fe, S, H2S, H2, NH3, NO2-, CO и др. • Бактерии могут использовать органические соединения – от С1 до полимеров – в качестве источников углерода. Только бактерии способны утилизировать метан. • Бактерии, как и растения, способны к автотрофному питанию – использованию СО2 как единственного источника углерода, однако у бактерий найдено по меньшей мере три различных механизма усвоения СО2 против единственного у растений.

26. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МИКРООРГАНИЗМОВ • В связи с большим разнообразием условий обитания микроорганизмов у них сформировались различные типы метаболизма, существенно отличающиеся от метаболизма эукариотов. • Производство энергии всегда сводится к производству макроэргических связей АТФ. Энергия при этом поставляется либо в процессе дыхания, либо в процессе брожения. Это основные процессы энергопроизводства, хотя существуют и другие.

27. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МИКРООРГАНИЗМОВ • Дыхание - метаболический процесс с образованием АТФ,включающий окислительно-восстановительные реакции с участием в качестве доноров электронов либо органических, либо неорганических веществ. • Дыхание может протекать с участием молекулярного кислорода в качестве терминального акцептора электронов – аэробное дыхание; • У некоторых бактерий терминальным акцептором электронов являются сульфаты, нитраты, карбонаты. В этих случаях говорят об анаэробном дыхании.

28. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МИКРООРГАНИЗМОВ • Брожение – метаболический процесс, при котором как донорами, так и акцепторамиэлектронов являются органические соединения. В процессе брожения происходит строго сбалансированное перераспределение электронов между органическими соединениями без отвода электронов во внешнюю среду. Этот строгий баланс естьглавное отличие между дыхательным и бродильным типами метаболизма. • Помимо дыхательного и бродильного типов метаболизма существуют и другие

29. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МЕТАБОЛИЗМА МЕТАНОГЕНЕЗ ВСТРЕЧАЕТСЯ ТОЛЬКО У МИКРООРГАНИЗМОВ

30. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПУТИ МЕТАНОГЕНЕЗА Предполагаемые биохимические пути образования метана микроорганизмами (Jörn Meuer, H. Craig Kuettner, Jun Kai Zhang, Reiner Hedderich and William W. Metcalf// PNAS, 2002 vol. 99 no. 8, P. 5632–5637)

31. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ • Первой стадией получения любого продукта биотехнологии является культивирование продуцента. • Первоисточником продуцентов, используемых в промышленном производстве, является природа: именно из почвы, водоемоввыделяют штаммы микроорганизмов, способные к выполнению определенной задачи. Следует, однако, иметь в виду, что большинство штаммов микроорганизмов из природных источниковне удается перевести в культуру (от 80 до 99% - по разным оценкам). • Выделенные штаммы микроорганизмов подвергаются идентификации по морфологическим, генетическим и биохимическим признакам и помещаются в специальные коллекции.

32. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ • Коллекционные штаммы подвергаются непрерывному изучению, их постепенно адаптируют к выполнению возлагаемых на них биотехнологических задач: ищут варианты с повышенной продуктивностью по данному продукту, с более удобными эксплуатационными свойствами и т.д. • В конце концов эти штаммы превращаются в лабораторные культуры, сильно отличающиеся от выделенных из природы.

33. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ • Существуют коллекции производственных штаммов, в которых содержатся исходные продуценты, предоставляемые предприятиям по их запросам. • Коллекция при этом предоставляет сведения о культуральных свойствах продуцента и гарантирует определенный уровень накопления целевого продукта. • В России такой коллекцией является Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов, держателем ее является Государственный Научный центр РФ Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов (г. Москва).

34. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ • Производственная культура микроорганизма-продуцента хранится в лаборатории предприятия в виде стока – посева в пробирке на жидкой или твердой питательной среде, предназначенной для среднесрочного хранения. • В процессе хранения клетки микроорганизмов минимизируют свой метаболизм, поэтому передача их в производственный процесс проводится постепенно. • Перед засевом в аппарат культура подращивается в термостате на специальной среде (ночная культура). Цель этой стадии – “оживление культуры”, перевод из “спящего” состояния в активное. Активная культура называется “инокулятом”.

35. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ Принципиальная технологическая схема цикла подготовки и проведения культивирования продуцентов. Инокулят засевается в посевной аппарат, в котором производится дальнейшая адаптация культуры, затем из посевного аппарата культура передается в производственный ферментер. Посевной аппарат обычно имеет объем 630 л, производственный ферментер имеет объем от нескольких м3, нескольких десятков м3 и до нескольких сотен м3.

36. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ • Для выращивания микроорганизмов необходимы питательные среды. • Основные требования к питательной среде: • Полноценность: в составе среды должны присутствовать все необходимые для роста микроорганизмов компоненты; • Стерильность– среда должна быть свободна от всех микроорганизмов, чтобы в процессе культивирования размножались клетки только целевого микроорганизма. • Полноценность среды обеспечивается при конструировании ее состава. Простые (синтетические) среды получают смешением их компонентов, их состав точно известен и легко контролируется. Сложные среды содержат помимо компонентов точно известной природы добавки, найденные эмпирически и представляющие собой смеси многих компонентов, природа которых не всегда точно известна. Примеры: дрожжевой экстракт, кукурузный экстракт и т.п. Часто неизвестно, какие из компонентов этих добавок действительно необходимы для роста культуры.

37. МИНИМАЛЬНАЯ СИНТЕТИЧЕСКАЯ СРЕДА

38. СМЕСЬ РОСТОВЫХ ФАКТОРОВ

39. ИСТОЧНИКИ УГЛЕРОДА • Клетки микроорганизмов на 50%(по сухому веществу) состоят из углерода. • Фотоавтотрофные микроорганизмы в качестве источника углерода используют СО2 из атмосферы, вовлекая его в метаболические процессы с использованием световой энергии. • Хемоавтотрофные микроорганизмы в качестве источника углерода используют карбонаты, которые вовлекаются в метаболизм за счет окислительно-восстановительных процессов.

40. ИСТОЧНИКИ УГЛЕРОДА • Гетеротрофные микроорганизмы в качестве источника углерода используют различные соединения углерода: • СО2 – без использования внешних источников энергии; • Углеводы – чистые и углеводосодержащее сырье; • Спирты (одно- и многоатомные); • Органические кислоты; • Углеводороды;

41. ИСТОЧНИКИ УГЛЕРОДА • Технические углеродсодержащие продукты (меласса; соки растений; растительная патока; крахмал и продукты его частичной переработки; сульфитный щелок; барда – отход производства спирта; гидролизаты полисахаридов, древесины; отходы сахарной промышленности; отходы молочной промышленности). • Технические источники углерода – сложные многокомпонентные смеси различных веществ, могут служить источниками не только углерода, но и других необходимых для роста культуры микроорганизмов химических элементов - удобство. • Недостаток – состав технических источников углерода обычно невоспроизводим и его трудно контролировать и трудно управлять ростом культуры.

42. ИСТОЧНИКИ УГЛЕРОДА • Наиболее легко усваиваются углеводы, особенно гексозы, далее – многоатомные спирты (маннит, глицерин), карбоновые кислоты. • Углеводороды способны усваивать лишь некоторые группы микроорганизмов; на этой основе возникла промышленность по производству микробного белка (белка одноклеточных – single cell protein, SCP).

43. ИСТОЧНИКИ АЗОТА • Азот составляет до 12% сухого веса биомассы бактерий, у грибов – до 10% массы сухого мицелия • Простые источники азота: - аммиак и соли аммония; - мочевина; • Сложные источники азота: - кукурузный экстракт; - соевая мука, рыбная мука; - отходы спиртового производства; - дрожжевой экстракт; - гидролизат белка.

44. ИСТОЧНИКИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ФАКТОРОВ РОСТА • Витамины, гормоны и другие факторы роста, а также микроэлементы обычно содержатся в сложных питательных средах, так что часто нет необходимости добавлять их специально. • Микроэлементы, в частности, содержатся в достаточном количестве в водопроводной воде. • В некоторых случаях – например, при отработке условий культивирования – необходимо точно контролировать состав питательной среды и тогда «минорные» компоненты специально добавляют в определенных количествах – в виде смеси, которая была приведена ранее.

45. СТЕРИЛИЗАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД • Стерильность питательной среды очень важна для производственного культивирования, чтобы исключить рост посторонних микроорганизмов – контаминантов. • Методы стерилизации питательных сред: - термическая стерилизация (перегретый пар, температура свыше 130°С); - пастеризация – вариант термической стерилизации; - стерилизация фильтрацией (мембранная фильтрация); - химическая стерилизация; - радиационная стерилизация (УФ-, рентгеновское и гамма-облучение);

46. КИНЕТИКА ТЕРМИЧЕСКОЙ ИНАКТИВАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ • Пусть N– число жизнеспособных клеток микроорганизмов в некоторой среде. Тогда при термообработке это число будет изменяться со временем по законам кинетики первого порядка: где: k – зависящая от температуры константа скорости гибели микроорганизмов, N – число жизнеспособных микробных клеток и t– время.

47. КИНЕТИКА ТЕРМИЧЕСКОЙ ИНАКТИВАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ • Зависимость константы скорости гибеликлеток микроорганизмов зависит от температуры по закону Аррениуса для химических реакций: • Интегрируя, получаем: - при переменной температуре стерилизации

48. ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ Непрерывная технология более удобна в применении, поскольку требует меньших габаритов оборудования, обеспечивает снижение энергетических потерь

49. ПАСТЕРИЗАЦИЯ • Обычный вариант термической стерилизации высокотемпературной обработкой не обеспечивает гибели спор микроорганизмов. • Тем не менее найден способ борьбы со споровыми формами. Автором этого способа является выдающийся французский ученый, один из создателей научной микробиологии – Луи Пастер, по его имени и назван способ. • Сущность пастеризации заключается в том, что вегетативные клетки микроорганизмов погибают при температуре ~ 60°С, а споры индуцируются к прорастанию. Охладив питательную среду до ~ 30°С мы создаем условия для прорастания спор в вегетативные клетки. Затем снова прогрев до ~ 60°С, проросшие клетки погибают, непроросшие споры прорастают, цикл повторяется, в конце концов среда становится стерильной. 27.12.1822 - 28.09.1895 Хорошо рисовал, открыл оптическую изомерию, брожение, природу инфекционных болезней

50. СТЕРИЛИЗАЦИЯ ФИЛЬТРОВАНИЕМ • Многие компоненты питательных сред термолабильны и не выдерживают термической стерилизации. Глюкоза, например, при высокой температуре претерпевает химические изменения – «карамелизуется». Раствор при этом темнеет из-за образования полимерных продуктов. В таких случаях используют щадящие методы стерилизации, одним из которых является фильтрация. • Фильтрация как способ стерилизации известна со времен Пастера. Часто использовались неглазурованные фарфоровые фильтры (свечи Шамберлана), в настоящее время в лабораториях применяют фильтр Беркефельда (из прессованного кизельгура), асбестовые пластины (в фильтрах Зейтца), стеклянные фильтры и мембранные фильтры, наиболее широко применяемые в промышленности для стерилизации больших объемов растворов. • Современная технология изготовления мембран позволяет создавать мембраны с заданным размером пор и достаточно узким распределением этих размеров. • Стерилизующая фильтрация является одним из процессов так называемой мембранной технологии, которая используется не только для стерилизации, но и для фракционирования сложных смесей, с чем мы познакомимся в дальнейшем более подробно.