Микробиологический синтез

Преимущества микробиологического синтеза:

1. С помощью микробиологического синтеза легче получать биологические молекулы, обладающие сложным строением, в том числе биологические макромолекулы, такие как белки.

2. Химический синтез зачастую происходит при избыточном давлении и высокой температуре, что является потенциально опасным для работников предприятия. Для микробиологического синтеза экстремальные условия не нужны, так как протекание реакций обеспечивается каталитическими системами клеток.

3. В качестве источников углерода и азота для микроорганизмов зачастую применяют отходы различных производств, что не только снижает стоимость синтеза, но еще и позволяет утилизировать отходы.

4. Микробиологический синтез позволяет получать нужные изомеры целевых продуктов, например, L-аминокислоты.

5. Продукты, полученные с использованием микроорганизмов, зачастую обладают большей маркетинговой привлекательностью.

6. Микробиологический синтез позволяет получать несколько продуктов сразу, например, ряд газов и органических кислот, синтезируемых в ходе брожений, или смесь антибиотиков одного класса.

7. Вырожденность биохимических путей позволяет подобрать оптимального продуцента для получения продукта в зависимости от исходных требований производства. В случае химического синтеза реакции уникальны и не могут протекать в отсутствие специфических катализаторов или необходимых условий.

Недостатки микробиологического синтеза:

1. Микроорганизмы чувствительны к условиям внешней среды и способны к физиологической изменчивости, приводящей к сниженному выходу продукта или полной остановке его синтеза.

2. Необходимо поддерживать культуры, соблюдать условия их хранения и периодически проверки их на жизнеспособность.

3. Микроорганизмы способны синтезировать широкий спектр веществ, в том числе сходных по строению, что может затруднять выделение и очистку целевого продукта. Для химического синтеза также характерно наличие примесей в реакционной смеси, однако разнообразие содержимого клетки заметно выше, чем спектр побочных продуктов, образующихся в ходе химического синтеза.

4. В случае утечки микроорганизмов во внешнюю среду, возможны инвазии и нарушения целостности локальных экосистем.

5. Несмотря на то, что для микробиологического синтеза используются непатогенные микроорганизмы, требуется соблюдение правил биобезопасности.

6. Необходимость поддержания стерильности оборудования и реактивов приводит к дополнительным материальным и техническим затратам на производство.

7. Сложность масштабирования производства, вызванная изменчивостью микроорганизмов, возникающей при изменении условий культивирования.

8. Дополнительно необходимо проверять, что биологические объекты и их продукты жизнедеятельности не опасны для потребителей и сотрудников производства.

Это исчерпывающий список правильных ответов, которые приведены в работах всех участников. Все остальные варианты ответов не засчитывались и не будут засчитаны в случае апелляции.

Критерии оценивания

2 б. за правильную версию, но не более 16 б. за ответ. Для того, чтобы версия была засчитана как правильная, она должна быть понятно и биологически грамотно объяснена. Краткие ответы, не содержащие подробностей, которые позволяют однозначно их истолковать (например, «микробиологический синтез эффективнее»), или содержащие в обосновании биологические ошибки, не оценивались. Если в правильном варианте ответа была биологическая ошибка, то за версию ставился 1 балл.