1-ma’ruza: Kirish. Biotexnologiya va bioinjeneriyada bioxavfsizlik haqida tushuncha. Biotexnologiyaning rivojlanishi va uning yutuqlari Reja

Suvda eriydigan vitaminlarga quyidagilar kiradi: B₁ vitamini, B₂ vitamini, B₆ vitamini, B₁₂ vitamini, PP vitamini, Biotin, H vitamini, С vitamini, P vitamini.
Yog‘da eriydigan vitaminlarga quyidagilar kiradi: A vitamini, D vitamini, E vitamini, К vitamini kiradi.
Yog‘da eriydigan vitaminlar olish texnologiyasi hujayra membranasida yoki sitoplazmadagi lipid granulalarida erkin holatda lokalizatsiya qilingan biomassa gidrolizi va vitaminlarni aseton yoki boshqa qutbli erituvchilar bilan ekstraktsiya qilish bosqichlarini o‘z ichiga oladi. Xromatografiya usullari yordamida ular tozalanadi. Olingan mahsulot kristallanadi.
Suvda eriydigan vitaminlarni mikrobiologik usulda ishlab chiqarish texnologiyasi mikroorganizmlarni yetishtirish, vitaminlarni kulturali suyuqlikdan suv bilan ajratib olish, oqsillarni koagulyatsiya qilish, bug‘lantirish, filtrlash, xromatografik tozalash va kristallanish bosqichlarini o‘z ichiga oladi.
Vitaminlar bevosita aloqa orqali xodimlarga darxol ta’sir qilishi mumkin. Ular asosan kanalizatsiya bilan atrof-muhitga chiqishi mumkin.
Adabiyotda vitaminlar yetishmasligi (avitaminoz) va organizmdaga haddan tashqari ko‘p miqdorda vitaminlar tushganda ( gipervitaminoz ) bog‘liq bo‘lgan patologik holatlar tasvirlangan. Vitaminlar inson tanasiga allergik ta’sir ko‘rsatishi mumkin.
Toksinlar va anatoksinlar. Mikroorganizmlar tomonidan sintez qilingan zaharlar - toksinlar – fagotsitar tizim yoki uning tarkibiy qismlarini individual bosqichlarida ingibirlanishi natijasida odam organizmida o‘ziga xos patologik jarayonga olib kelishi mumkin.
Har qanday moddaning kichik kontsentratsiyasi tirik organizmlarga ta’siri natijasida kasallanishiga yoki o‘limiga olib keladigan har qanday moddaga zahar deyiladi.
Toksinlar tirik organizmlar tomonidan sintez qilingan zaharlar deb ataladi. Biotexnologik jarayonlar asosan o‘simlik toksinlari, alkaloidlar, lektinlar va glikozidlarni ishlab chiqaradi, ular farmatsevtika sanoatida dori vositalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Yuqori konsentratsiyalarda o‘simlik toksinlari hayvonlar va odamlar uchun zaharli hisoblanadi. Biologik ta’sirning tabiati toksinlarning tabiati bilan belgilanadi. Shunday qilib, astragal tomonidan sintez qilingan nitropropanol glikozid nafas olish va mushaklarning qisqarishi uchun javobgar bo‘lgan bosh miya nerv markazlariga ta’sir qiladi. Hypericum o‘simligi tomonidan sintez qilingan polisiklik xinon hayvonlarning tashqi to‘qimalarida to‘planib, ularni ultrabinafsha nurlariga sezgirligini oshiradi, bu esa quyosh nurida kuyish, dermatit, ikkilamchi infeksiya va o‘limga olib keladi.
Odamlar uchun eng xavfli mikotoksinlar va ergoalkaloidlar bo‘lib, ular Claviceps purpurea sintez qilinadi, Fusarium zamburug‘i tomonidan trixotetsin toksinlari ishlab chiqariladi. Trixotetsinlar inson tanasiga kirganda ovqat hazm qilish tizimi to‘qimalarining nekroziga va leykopeniyaga olib keladi.
Trixotetsinlar bilan ifloslangan donlar bilan oziqlangan hayvonlarda oqsil sintezi ingibirlanishi mumkin, bu esa teri butunligini buzilishiga, sepsisga, ichak shilliq qavatlari, buyraklar, limfa tugunlari va suyak iligi nekroziga olib keladi.
Odamlar uchun eng xavfli mikotoksinlar oqsil sintezini ingibirlovchi aflatoksinlar bo‘lib, ular Aspergillus flavus zamburug‘i tomonidan ishlab chiqarilgan aflatoksin B₁ hisoblanadi. Sigirlar organizmidagi aflatoksin va uning oksidlanish mahsuloti aflatoksin M₁ sutga o‘tadi va bolalarida jigar sirrozini keltirib chiqaradi.
Mikroorganizmlar ekzotoksinlar va endotoksinlar sintez qiladi. Endotoksinlarni barchasi patogen mikroblar tomonidan sintezlanadi, ekzotoksinlarni esa faqat ayrim turlari tomonidangina sintezlanishi mumkin.
Ekzotoksinlar hosil qiluvchi mikroblarga difteriya qo‘zg‘atuvchisi (Corynebacterium diphteriae), qoqshol (Clostridium tetani), botulizm (Clostridium botulinum) va shuningdek aflatoksin sintez qiluvchi Aspergillus flavus va boshqalarni kiritish mumkin.
Kimyoviy tarkibiga ko‘ra, bakterial ekzotoksinlar yuqori polimerli termolabil oqsillar hisoblanadi. Yuqori darajada selektivlikka ega endotoksinlarni kimyoviy tarkibi lipopolisaxaridlardir. Zamburug‘ toksinlari oqsil tabiatli bo‘lmagan moddalar hisoblanadi. Bazidiomitsetlar turli xil azotli (oqsil bo‘lmagan) zaharli mahsulotlarni masalan, muskarinlar va muskaridinlarni hosil qiladi.
Toksinlarning toksik xossalari ularning molekulasida ma’lum aminokislotalardan tashkil topgan faol markaz mavjudligi bilan izohlanadi. Shunday qilib, tetanoz (qoqshol) toksin molekulasida 4 ta aminokislotalar mavjud: tirozin, gistidin, triptofan va lizin. Faol saytni bloklash toksiklikni yo‘qotishiga olib keladi. Shu bilan birga, antigenlik xususiyatlari uchun mas’ul bo‘lgan boshqa biologik faol markaz saqlanib qoladi. Bu asl toksinni faqat toksik markazni bloklaydigan formalin bilan ishlov berish (davolash) orqali anatoksin (yoki toksoid) - toksikligi yo‘q preparatni olish usulini ishlab chiqishga imkon beradi. Anatoksinlar difteriya, qoqshol, botulizm va organizmning intoksikatsiyasi bilan bog‘liq boshqa kasalliklarning oldini olish uchun antiplazmalar olish, antitoksik immunitetni rivojlantirish uchun keng qo‘llaniladi .
Toksoidlarni ishlab chiqarish texnologiyasi patogen mikroorganizmni yetishtirish, kultura suyuqligi tarkibidagi toksinni formalin bilan zararsizlantirish, alohida hujayralarni ajratish, sorbentlar yordamida toksoidni konsentratsiyalash va tozalash bosqichlarini o‘z ichiga oladi.
Spora hosil qilish jarayonida hosil bo‘lgan entomopatogen Bacillus thuringiensis tayoqchalarining toksik (zaharli) oqsillarini (pestitsidlari) olish texnologiyasi quyidagi bosqichlarni o‘z ichiga oladi: tayoqchalarni suyuq ozuqa muhitida yetishtirish; sporalarni o‘z ichiga olgan biomassani kultura suyuqlikdan ajratish; biomassani kaolin bilan quritish. Preparatni pasta shaklida ham ishlab chiqarish mumkin.
O‘simliklarning o‘sish stimulyatorlarini olishda masalan, Fusarium moniliforme zamburug‘i tomonidan sintez qilingan gibberel kislotasi yoki ayrim zamburug‘lar tomonidan sintez qilingan o‘simlik o‘sishi regulyatori fuzikoksin (karbotrisiklik diterpen) olishda texnologik jarayonlar mos ravishda kultura suyuqligini vakuumli bug‘lanish bosqichidan foydalanadi. Bunda xloroform yoki boshqa erituvchilar bilan biologik faol moddalarni ekstraktsiya qilish, sorbentlar bilan tozalash va kristallanish bosqichini o‘z ichiga oladi. Biologik omil komponenti sifatida biosintez mahsulotlari asosan oqova suyuqlik oqimlarini ifloslantiradi.
Organik birikmalar sifatida bu mahsulotlar odamlarga allergik ta’sir ko‘rsatishi mumkin.