1. Żywność Modyfikowana Genetycznie - Jest to żywność wyprodukowana z roślin lub zwierząt lub za ich pomocą, które zostały wcześniej ulepszone za pomocą technik inżynierii genetycznej. Są to artykuły spożywcze zawierające produkty modyfikacji genetycznej:

- żywność będąca GMO (np. świeże pomidory i ziemniaki),

- żywność zawierająca przetworzone GMO (np. koncentraty zup z pomidorów, frytki mrożone, np. czekolada zawierająca lecytynę z transgenicznej soi),

- żywność produkowana z zastosowaniem GMO (np. chleb pieczony z wykorzystaniem transgenicznych drożdży, piwo i inne produkty fermentacji alkoholowej produkowane z zastosowaniem drożdży transgenicznych),

- produkty żywnościowe pochodne GMO, lecz nie zawierające żadnych

komponentów „ transgenicznych” (np. olej rzepakowy otrzymywany z

transgenicznego rzepaku, cukier z transgenicznych buraków).

(Rozporządzenie (WE) 1829/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 22 września 2003 roku w sprawie genetycznie zmodyfikowanej żywności i środków żywienia zwierząt).

W pracach genetycznych prowadzonych w celu uzyskania żywności transgenicznej dominują 4 kierunki:

1. Wzbogacenie żywności w składniki podnoszące jej wartość żywieniową

2. Usuwanie substancji szkodliwych i niepożądanych

3. Ułatwianie procesów przetwórczych i kształtowanie właściwości sensorycznych

4. Kształtowanie cech funkcjonalnych żywności pod katem korzystnego wpływu na zdrowie człowieka

2. Metody bezwektorowe

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 ona pozbawiona ściany komórkowej. 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.

1.Transformacja protoplastów (komórki roślinne pozbawione ściany komórkowej, zachowujące jednak swą żywotność)

a)Elektroporacja- chwilowa dezintegracja błony komórkowej za pomocą pola elektrycznego podczas inkubacji komórek z egzogennym DNA

b) transformacja indukowana chemicznie- idea jak w elektroporacji, ale chwilowa dezorganizacja błony komórkowej następuje pod wpływem środków chemicznych, najczęściej PEG- glikol polietylenowy

2. Mikrowstrzeliwanie- wstrzeliwanie do komórek kulek ze złota lub wolframu opłaszczonych DNA, które chcemy

wprowadzić, stosowane do większości rodzajów tkanek, ale nieduża wydajność(niska przeżywalność komórek)

3. Lipofekcja- spłaszczanie egzogen. DNA lipidami, które spontanicznie wnikają przez błonę komórkową do cytoplazmy

4. Mikroiniekcja- wprowadzanie fragmentów DNA za pomocą pipety, metoda czasochłonna, ale większa wydajność

3.Modyfikacje genetyczne surowców roślinnych wpływające na jakość żywności i ułatwiających przetwórstwo

Opóźnienie dojrzewania -Blokada syntezy b-glukuronazy np. Pomidor FlavrSavr, banan

Polepszanie składu aminokwasowego białek - Zwiększanie zawartości metioniny np. Ziemniak, soja, słodkie ziemniaki

Wprowadzanie białek funkcjonalnych - a)Podniesienie wartości wypiekowej maki przez wprowadzenie glutenin np. Pszenica

b)Wprowadzenie glicyniny w celu podniesienia zdolności żelowania i emulgowania np. Soja

c)Dodatek słodkich białek (monelina, taumatyna) np. Ogórek, melon

d)Poprawa jakości słodu przez wzrost syntezy proantocyjanidyn np. Jęczmień browarny

e)Wzbogacenie w b-fazeoline np. Ryż

Wprowadzenie białek ludzkich - Białka mleka ludzkiego: b-kazeiny i a-laktoalbuminy np. Ziemniak

Kształtowanie składu polisacharydów - Zwiększanie proporcji miedzy amylopektyna a amylozą w skrobi np. Ziemniak, banan

Modelowanie jakości olejów i tłuszczów -a) Zmiana stopnia nasycenia i długości kwasów tłuszczowych np. Rzepak

b)Wzbogacenie w Ω-3-PUFA np. Soja

c)Kwas stearynowy np. Rzepak

Polepszanie barwy owoców - Zwiększanie zawartości karotenoidów np. Pomidor, papryka

Zwiększanie aktywności enzymatycznej - Wzrost aktywności b-glukanazy np. Jęczmień browarny

Zwiększanie zawartości mikroelementów - Wzrost zawartości ferrytyny np. Soja, ryż

Wzbogacenie w witaminy - Podniesienie poziomu prowitaminy A np. Ryż

Usuwanie alergenów -Zmniejszenie zawartości białek alergennych (14-16 kDa) np. Ryż

Zmniejszanie zawartości azotanów -Blokada enzymów reduktaz np. Szpinak, sałata

Aktywność antynowotworowa - a) Zwiększona zawartość antyoksydantów np. Truskawki, brokuły, ziemniaki

b)Alfa-tokoferol npSoja

Synteza hemoglobiny np. Tytoń

Zapobieganie ciemnieniu enzymatycznemu -Blokada oksydazy fenolowej np. Owoce, ziemniak

Fitosterole np. Olej z oliwek

Przykłady roślin transgenicznych: kukurydza(odp na owady), ziemniaki(więcej skrobii,odmiany z wyłącznie amylopektyną, odp. na herbicydy, ciemnienie),pomidory(większa trwałość, lepszy smak, barwa), truskawki(słodsze,odp na mróz, spowol. Dojrzew.)

Metody transgenizacji ssaków.

Do zasadniczych metod tworzenia zwierząt transgenicznych zalicza się:

1. mikroiniekcję DNA do przedjądrza zygoty,

2. modyfikację komórek zarodkowych (ES),

3. transfer wirusowy,

4. klonowanie somatyczne,

5. włączanie i wyłączanie genów.

Mikroiniekcja DNA - Wprowadzenie egzogennego DNA do zygoty przed połączeniem się przedjądrza żeńskiego i męskiego. W celu uzyskania owulacji indukowanej oraz zdobycia znacznej liczby zygot (superowulacja), samice poddaje się stymulacji hormonalnej gonadotropinami przed dniem planowanego skrzyżowania z samcem. Po określonym czasie zapłodnione komórki jajowe wypłukuje się z jajowodów, oczyszcza i używając

szklanej mikropipety sterowanej za pośrednictwem mikromanipulatora wprowadza się do nich roztwór DNA zawierający około 50-1000 kopii transgenu. Widoczne są dwa przedjądrza i przedjądrze męskie charakteryzuje się większą aktywnością transkrypcyjną od żeńskiego dzięki większemu stopniowi dekondensacji chromatyny. Istotna dla powodzenia procedury jest również faza cyklu komórkowego zygoty. Replikacja DNA jest podejmowana tuż po uformowaniu się przedjądrzy, a ulega zakończeniu przed ich fuzją. Integracja transgenu może mieć miejsce również w trakcie drugiego cyklu replikacji DNA, jednak w konsekwencji tego zdarzenia może powstać zwierzę, którego część komórek będzie posiadała transgen,

a część nie (chimera). Jeśli transgen nie zostanie przekazany do komórek prapłciowych, wyprowadzenie linii transgenicznej nie będzie możliwe. Nastrzyknięte zygoty są najczęściej hodowane in vitro do stadium 2- lub 4-komórkowego i następnie przenoszone do matek zastępczych, których cykl płciowy synchronizuje się tak, aby możliwe było zagnieżdżenie się wprowadzanych zarodków. Z urodzonego potomstwa około 15% osobników posiada zintegrowany transgen. Z tego część tylko wykazuje jego ekspresję, dając w efekcie końcowym wydajność metody rzędu 4%.

Transgen jest wbudowywany w sposób losowy, nie dając możliwości wyboru miejsca jego integracji. Nie jest możliwe także kontrolowanie liczby kopii transgenu, która się wbuduje do genomu. Zazwyczaj transgen integruje do danego miejsca w formie wielokrotnych kopii wprowadzanego odcinka DNA. Mówi się wtedy o tandemach, które mogą być proste (gdy orientacja ich jest identyczna) lub odwrócone (gdy orientacje są przeciwne).

Modyfikacja komórek zarodkowych - modyfikacja embrionalnych komórek zarodkowych jest ograniczona do tych gatunków, u których opracowano metodę hodowli komórek ES, które nie tracą zdolności do zasiedlania linii komórek prapłciowych. Zasadniczo jest to obecnie wykonalne tylko u myszy. Komórki ES pozyskuje się z węzła zarodkowego blastocysty, a następnie hoduje w warunkach in vitro w taki sposób, aby nie dopuścić do ich różnicowania oraz utraty pluripotencji (zdolności do różnicowania się w tkanki dowolnego listka zarodkowego). Po uzyskaniu dostatecznej liczby komórek ES wprowadzana jest do nich konstrukcja genowa za pomocą jednej z powszechnych metod transfekcji (elektroporacja, lipofekcja, precypitacja fosforanu wapnia). W czasie kilkunastu godzin od momentu

wprowadzenia egzogennego DNA zachodzi proces integracji. Po tym czasie do pożywki hodowlanej dodawany jest czynnik selekcyjny, umożliwiający eliminację tych komórek, które nie przyjęły konstrukcji genowej warunkującej m.in. oporność na dany czynnik.
Po około 10 dniach selekcji w hodowli pozostaną tylko komórki, które wbudowały transgen do swojego genomu. Na tym etapie komórki tworzą nieduże, ale makroskopowo widoczne kolonie (każda wywodzi się od pojedynczej komórki). Każdą kolonię przenosi się do osobnego naczynia hodowlanego, uzyskując tym samym odrębne klony. Otrzymane klony poddaje się procedurze genotypowania w celu identyfikacji tych, w których transgen został wbudowany do oczekiwanego locus. Klony komórek, które spełniają założone kryteria są namnażane i przy użyciu mikropipety sterowanej mikromanipulatorem

wprowadzane do jamy blastocysty, która po krótkiej regeneracji jest przenoszona do jajowodów matki zastępczej.

Transfer wirusowy - Metoda ta wymaga przygotowania konstrukcji retrowirusowej oraz posiadania specjalnej linii komórek pakujących. Konstrukcję retrowirusową przygotowuje się w ten sposób, że eliminuje się wirusowe geny gag, pol i env, a na ich miejsce wklonowuje się badany gen. Taka konstrukcja genowa jest wprowadzana do komórek pakujących, które zapewniają syntezę elementów strukturalnych wirusa oraz składanie jego cząstek, które będą posiadały materiał genetyczny w formie RNA, a także zapas enzymów koniecznych do odwrotnej transkrypcji oraz integracji w komórkach gospodarza (odpowiednio: odwrotna transkryptaza i integraza). Zebrane z hodowli komórkowej wirusy można użyć do infekowania zygot lub komórek ES. Materiał genetyczny wirusa integruje do genomu gospodarza

w sposób losowy w kilku miejscach, jest dziedziczony i nie powoduje powstawania nowych cząsteczek wirusa (brak genów kodujących elementy osłonki).

Klonowanie somatyczne polega na wprowadzeniu do enukleowanego (pozbawionego jądra) oocytu, jądra komórki somatycznej, a więc diploidalnej. Uzyskuje się tym samym organizm genetycznie identyczny z dawcą materiału genetycznego. Materiał genetyczny można pozyskać zarówno ze zmodyfikowanych genetycznie, jak i niezmienionych komórek. W tym pierwszym przypadku może to być teoretycznie dowolna linia komórkowa,

jak również komórki zarodkowe. Tym samym istnieje tutaj możliwość wyboru rodzaju transgenezy: losowej z określoną liczbą kopii transgenu lub celowanej do określonego locus chromosomalnego. Modyfikacja genetyczna może być zatem przeprowadzona in vitro w dowolny z opisanych wcześniej sposobów, wykorzystując zalety selekcji oraz genotypowania przed podjęciem kolejnych kroków. Jądro komórki-dawcy musi być w odpowiedni sposób przygotowane do transplantacji. Dla powodzenia procedury istotna jest faza cyklu komórkowego, w którym się znajduje. Najlepsze efekty umożliwia zastosowanie komórki w fazie spoczynku - G1/G0(osiąga się to poprzez głodzenie komórki.)
Tak przygotowane jądra mogą w odpowiedni sposób zostać przeprogramowane przez czynniki regulacyjne zawarte w oocycie. Dzięki temu powstanie totipotencjalna komórka, a z niej całkowicie transgeniczny organizm. Od strony metodycznej technika transplantacji jąder komórkowych polega na mikrochirurgicznym usunięciu chromosomów oocytu, umieszczeniu komórki somatycznej pod osłonką przejrzystą oocytu oraz połączeniu obydwu komórek w procesie elektrofuzji. Podawane w tym czasie impulsy prądu stałego powodują jednocześnie aktywację oocytu do dalszych podziałów. Po osiągnięciu stadium moruli lub blastocysty w warunkach in vitro zarodki są przenoszone do matek zastępczych.

Włączanie i wyłączanie genów

Opisane metody transgenezy prowadzą do trwałej modyfikacji zwierząt. W konsekwencji zwierzę przez całe życie posiada wyłączony, zmodyfikowany lub dodany gen. Niejednokrotnie brak aktywności pewnego genu lub nadekspresja innego może prowadzić do umierania potomstwa jeszcze na etapie rozwoju embrionalnego, uniemożliwiając badania na organizmach dojrzałych. Z tego powodu adaptowano ze świata owadów, bakterii,

fagów i drożdży wiele systemów regulowanej ekspresji pomocnych w sterowaniu aktywnością genów ssaczych.

Omów modyfikacje genetyczne zwierząt

Modyfikacje zwierząt mają na celu głównie uzyskanie zwierząt o pożądanych cechach w hodowli - szybciej rosnące świnie, ryby, zastosowaniu ich w produkcji białek, enzymów, innych substancji wykorzystanych w przemyśle farmaceutycznym (jako bioreaktory), uodpornieniu na choroby.

Modyfikacje zwierząt nie są tak popularne jak roślin, głównie ze względu na trudności w samym procesie modyfikacji, proces jest bardzo skomplikowany i trwa długo, koszty są bardzo duże. Zwierzęta modyfikowane genetycznie często chorują, czy są bezpłodne.

Zwierzęta transgeniczne (modyfikowane genetycznie) - przykłady

1. Modyfikacje mające na celu wytwarzanie w organizmie zwierząt genetycznie zmienionych białek wykorzystywanych jako leki - czyli wykorzystywanie ich jako bioreaktorów.
Modyfikowane w tym celu są głównie krowy, kozy, owce, gdyż pożądane białka wytwarzane są w gruczołach mlecznych i wydzielane z mlekiem. Produkowana jest antytrombina - ludzki enzym - czynnik krzepliwości krwi, pozwala na kontrolę powstawania zakrzepów, produkcja antytrypsyny - stosowanej w leczeniu rozedmy płuc, erytropoetyny - leczenie anemii.

Inne przykłady to:

Genetycznie zmodyfikowany buhaj, zawierający gen odpowiedzialny za produkcję białka lakoferytyny - białka o znaczeniu farmaceutycznym, którego preparaty polecane są dla osób zagrożonych niedoborami żelaza, dla kobiet, po przewlekłych chorobach wirusowych i bakteryjnych, dla osób starszych.

Owce wytwarzające ludzki enzym, który może pomóc w leczeniu stwardnienia rozsianego.

2. Uzyskanie szybszego wzrostu zwierząt hodowlanych.

Modyfikacje polegające na wprowadzeniu genów produkujących hormon wzrostu.

W ten sposób modyfikowane były głównie ryby: karpie, łososie, ale także na zwierzętach gospodarskich, świniach, królikach, owcach.

3. Krowy dające więcej mleka, oraz mleko specjalnie przystosowane do produkcji serów.
Krowom wprowadzono dodatkowe kopie genów kodujących proteiny: beta- i kappa- kazeinę. Kazeina jest składnikiem twarogów i białych serów. Modyfikacje powoduje to, iż z mleka łatwiej jest uzyskać ser - można go uzyskać więcej z tej samej objętości mleka oraz szybciej.
4. Odporność na choroby.

Podobnie jak w przypadku modyfikacji roślin, modyfikacje warunkujące oporność na niektóre choroby.

5. Modyfikowane świnie jako dawcy narządów.

Polskim akcentem w modyfikacji zwierząt jest transgeniczny knurek TG 1154. Został on stworzony w ramach projektu pt. "Wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanych świń dla pozyskiwania organów do transplantacji u człowieka". Polska transgeniczna świnia ma wbudowany gen, który może znieść immunologiczną barierę międzygatunkową pomiędzy świnią i człowiekiem.

6. Inne:

- modyfikacje do celów naukowych zwierząt laboratoryjnych - myszy, szczurów,

- owce wytwarzające wełnę toksycznaą dla moli i nie kurczącą się w praniu,

- lepsza jakość mięsa, mleka,

- transgeniczne koty dla alergików - ich sierść nie powoduje alergii,

- transgeniczne rybki akwariowe z genami z meduzy, dzięki którym fluoryzują w ciemności (rybki są bezpłodne - nie mogą się krzyżować w przypadku wydostania się do środowiska).

Wymień i opisz źródła węgla w pożywce

Cukier jest dodawany do pożywek jako źródło energii. Sacharoza jest tania, łatwo dostępna, dobrze przyswajalna i stosunkowo stabilna. Na drodze metabolizmu rozkładana jest do glukozy i fruktozy. Koncentracja cukrów w pożywce wynosi zwykle od 20 do 40 g/l.

Inne węglowodany (takie jak: glukoza, maltoza, fruktoza, galaktoza czy sorbitol) mogą być również używane. Okazuję się, że w niektórych przypadkach są o wiele bardziej skuteczne niż sacharoza. Cukry odgrywają również rolę osmotyczną. Potencjał ten może mieć istotny wpływ na odpowiedź w in vitro. Sole mineralne biorą udział w regulacji potencjału wodnego w 20-50%, a resztę funkcji pełnią właśnie węglowodany. Kiedy sacharoza ulegnie hydrolizie podczas autoklawowania, jej wkład w potencjał osmotyczny jest tym większy.

7. Scharakteryzuj materiały pomocnicze stosowane w biotechnologii.

• Detergenty - emulgują nierozpuszczalne w wodzie składniki odżywcze w pożywce

• Odpieniacze - naturalne (olej słonecznikowy), syntetyczne (silikony)

• Substancje stałe (śruta rzepakowa jako podłoże do rozwoju grzybów mikroskopowych)

• Antyseptyki i antybiotyki (w przemyśle spirytusowym w celu wyeliminowania zakłócenia w produkcji i spadek wydajności alkoholu)

• Substancje buforujące - zmieniają pH (białka, peptydy, aminokwasy)

• Substancje chelatujące - zawierają grupy kompleksujące - ligandy, które związane odwracalnie z jonami tworzą kompleksy rozpuszczalne

8. Bioreaktory - budowa, klasyfikacja.

Bioreaktory (fermentatory) to urządzenia stosowane do hodowli drobnoustrojów, komórek roślinnych i zwierzęcych. Mogą być przemysłowe, laboratoryjne.

Procesy zachodzące w bioreaktorach - przemiany:

wzrost drobnoustrojów

wytwarzanie pożądanych produktów metabolizmu

enzymatyczne wytwarzanie surowców

wzrost komórek roślinnych i zwierzęcych

Istotna rolę odgrywają przemiany fizyczne związane z mieszaniem, wymianą masy i ciepła. Szybkość i wydajność procesów zależy od uwarunkowań biochemicznych, fizjologicznych, termodynamicznych i kinetycznych związanych z zachodzącymi procesami biochemicznymi jak i fizycznymi procesami transportu.

Są to urządzenia skonstruowane w sposób umożliwiający kontrolę procesu produkcyjnego jego optymalny przebieg (pomiar i regulację paramentów) w warunkach maksymalnego ograniczenia lub całkowitego wyeliminowania możliwości zanieczyszczeń.

Do pracy w warunkach laboratoryjnych stosuje się bioreaktory od kilku do kilkunastu litrów. Są one wykonane ze szkła i mogą być sterylizowane w autoklawach.

W praktyce przemysłowej stosuje się bioreaktory wykonane ze stali kwasoodpornej o pojemności od kilku dziesięciu litrów do kilkuset m³. Bioreaktory o pojemności do 2 tys. m³ są do oczyszczania ścieków.

Klasyfikacja bioreaktorów

Z uwagi na sposób prowadzenia procesu bioreaktory można podzieli na trzy grupy:

• bioreaktory do hodowli wgłębnej

• bioreaktory do hodowli w podłożu stałym

• bioreaktory z unieruchomionych materiałem biologicznym

9. Omów podział technik hodowli drobnoustrojów ze względu na stan fizyczny pożywki.

Klasyfikacja technik hodowli drobnoustrojów ze względu na stan fizyczny pożywki

Hodowle w podłożach ciekłych

Hodowle w podłożach stałych

Zawiesina mikroorganizmów w ciekłej pożywce (hodowle wgłębne)

Wzrost grzybów w postaci „kożucha” na powierzchni ciekłej pożywki (hodowle powierzchniowe)

Hodowle z unieruchomionym materiałem biologicznym na powierzchni nośnika lub zamknięcie w jego wnętrzu

Stosowane do hodowli grzybów strzępkowych w ziarnie zbóż, otrębach pszennych, odpadach celulozowych

10. Hodowla ciągła - warunki, zastosowanie.

Prowadzona jest w reaktorze przepływowym zasilanym pożywką. Z aparatu w sposób ciągły odprowadzany jest płyn pofermentacyjny z biomasą.

Stężenie biomasy i substratu w strumieniu odpływającym bioreaktora są takie same jak w jego objętości. Natężenie odbioru płynu ze zbiornika jest równe natężeniu dopływu pożywki.

Hodowle ciągłe stosowane są w procesach, w których konieczna jest kontrola stężenia substratu. W hodowli ciągłej preferowane są komórki szybko rosnące. Proces ten jest odpowiedni do otrzymywania biomasy oraz metabolitów pierwotnych.

Trudności w hodowli ciągłej:

niehomogeniczność zawiesiny w bioreaktorze

utrzymanie jałowości

utrzymanie stabilności hodowli

11.

METODY WYDZIELANIA:

• Konwencjonalne

• Wirowanie

• Filtracja (typu osadowego lub membranowej filtracji dynamicznej)

• Mikrofiltracja

• Sedymentacja

• Flokulacja

• Flotacja

• Koagulacja

• Niekonwencjonale

• Powinowactwa

• METODY OCZYSZCZANIA

• Ekstrakcja

• Wymiana jonowa

• Krystalizacja

• Procesy membranowe (dializa, elektrodializa, ultrafiltracja, odwrócona osmoza, mikrofiltracja)

• Metody chromatograficzne (adsorpcja, filtracja żelowa, chromatografia jonowymienna, chromatografia powinowactwa, odwróconej fazy i oddziaływań hydrofobowych)

12. W technologii żywności stosuje się takie

odmiany technik membranowych jak: mikrofiltracja, ultrafiltracja,

odwrócona osmoza, elektrodializa, nanofiltracja. Korzyści

wynikające ze stosowania wyżej wymienionych metod to przede

wszystkim:

-możliwość jednoczesnego zagęszczania, frakcjonowania i

oczyszczania roztworów,

-redukcja do minimum termicznej degradacji składników

żywności i mikroorganizmów,

-niskie zużycie energii,

-eliminacja przemian fazowych rozdzielanych składników

(jak np. przy destylacji),

-prosta, modułowa budowa urządzeń.

PODSTAWOWE POJĘCIA I PARAMETRY OPISUJĄCE

TECHNIKI MEMBRANOWE

Permeat - filtrat; roztwór przenikający przez membranę filtracyjną,

zawierający rozpuszczalnik wraz z cząstkami, które nie zostały

zatrzymane na filtrze.

Retentat - roztwór zawierający zatrzymane na filtrze cząstki.

Polaryzacja stężeniowa membrany - zjawisko adsorpcji drobin na

powierzchni membrany, powodujące zalepianie się por. Pod

wpływem działającego na membranę ciśnienia, zatrzymane na niej

cząstki akumulują się tworząc warstwę żelową lub tzw. wtórną

membranę. Powoduje to spadek szybkości filtrowania.

Strumień objętości (flux rate)

Wyraża objętość otrzymanego permeatu na jednostkę powierzchni

filtra.

Z materiałów wykładowych:

Techniki membranowe separacji polegają na wykorzystaniu różnic szybkości przenikania (permeacji) składników rozdzielanej mieszaniny przez przegrody o różnym stopniu porowatości (membrany). Transport składników mieszaniny przez membranę zachodzi pod wpływem określonej siły napędowej, która może być różnicą: ciśnienia, stężenia i potencjału elektrycznego. Membranowe procesy rozdzielania są stosowane zarówno do rozdzielania roztworów ciekłych, jak i mieszanin gazowych. Procesy separacji, zachodzące pod wpływem różnicy ciśnień panujących po obu stronach membrany, noszą ogólną nazwę filtracji membranowej. Roztworem poddawanym oczyszczaniu lub rozdzielaniu w filtracji membranowej może być zawiesina mikrometrowych lub submikrometrowych cząstek, ale też roztwór molekularny i jonowy.

Procesy filtracji membranowej różnią się między sobą:

-wielkością cząstek i cząsteczek zatrzymanych przez membranę i przechodzących do strumienia retentatu,

-rodzajem używanych membran,

-wartością stosowanej różnicy ciśnień,

-mechanizmem przenikania składników roztworu przez membranę.

13. Zalety i wady ekstrakcji nadkrytycznej.

• możliwość regulowania rozpuszczalności poszczególnych składników w zależności od temperatury i ciśnienia procesu

• prowadzenie procesu w niskiej temperaturze

• stosowanie nietoksycznych rozpuszczalników

• całkowite rozdzielenie rozpuszczalnika z ekstraktu

• frakcjonowanie wyekstrahowanych substancji w trakcie ich wydzielania (duża selektywność procesu

• proces ekstrakcji przebiega bez dostępu powietrza, co chroni substancje przed utlenianiem

• możliwość recyrkulacji rozpuszczalnika, co obniża koszty

• konieczność stosowania drogiej wysokociśnieniowej aparatury

• ponoszenie znacznych nakładów energii na sprężanie rozpuszczalnika

• 14. Opisz liofilizację kultur drobnoustrojów (warunki, zastosowanie).

Polega na suszeniu próżniowym zamrożonej kultury w temperaturze -73°C (mieszanina suchego lodu z etanolem) zawieszonej w odpowiedniej pożywce ochronnej. W warunkach głębokiej próżni następuje sublimacja wody (ok. 99% suchej masy). Obecność niewielkiej ilości wody zabezpiecza białka przed degradacją.

Metoda wymaga specjalnego urządzenia z pompa próżniowa obniżającą ciśnienie do rzędu 0,1-00,1 Pa oraz elementu umożliwiającego zamknięcie buteleczek z liofilizowanym materiałem pod próżnią.

Metoda ma też liczne niedogodności, do których należą:

• duży efekt letalny

• możliwość powstawania mutacji

• stosowanie specjalnej, kosztownej aparatury

15. Suszenie rozpyłowe, inaczej rozpryskowe, jest metodą odwadniania produktów w postaci roztworu lub koloidalnym (zawiesin) do postaci proszku. Polega na rozpyleniu płynnego produktu w komorze suszarni, przez którą przepływa jednocześnie gorący czynnik suszący (powietrze lub gaz obojętny w temperaturze około 130-240 °C), powodując gwałtowne odparowanie rozpuszczalnika z kropel (mgły), które w ten sposób zamieniają się w drobiny proszku opadającego na dno komory. Metoda ta należy do grupy konwekcyjnych metod suszenia. Charakteryzuje się stosunkowo niskim (np. w porównaniu do liofilizacji) nakładem energetycznym i jest łatwa do wykorzystania na dużą skalę, w procesach ciągłych. Powszechnie stosowana w wielu branżach przemysłu, w tym w przemyśle spożywczym do otrzymywania produktów takich, jak mleko w proszku czy kawa rozpuszczalna, (instant) oraz wielu półproduktów, jak również w przemyśle chemicznym i kosmetycznym.

Z wykładów:

Suszenie rozpyłowe roztworów polega na ich zdyspergowaniu do postaci kropel w urządzeniach rozpylających, dyszach lub tarczach obrotowych (dyskach) i wprowadzeniu do komory suszarniczej współ- lub przeciwprądowo do strumienia czynnika suszącego, najczęściej powietrza ogrzanego do 150-220°C. Intensywne mieszanie się oraz kontakt poszczególnych suszonych drobin z powietrzem warunkują wyrównywanie temperatury w całej masie suszonego produktu.

Suszenie rozpyłowe

− metodę stosuje się w utrwalaniu biomas bakterii, drożdży, preparatów enzymatycznych i

antybiotyków

− przy dużym stopniu dyspersji roztworów, odparowanie wody następuje praktycznie

momentalnie, dzięki czemu czynnik suszący o wysokiej temperaturze nie powoduje dużych

strat ich aktywności

Zalety suszenia rozpyłowego

− wysoka jakość gotowego produktu (biopreparatów z niewielką stratą aktywności

biologicznej)

− duża intensywność wymiany ciepła między rozpylanych roztworem a ogrzanym czynnikiem

suszącym, zależna od temperatury i wilgotności czynnika suszącego oraz dyspersji roztworu

(wielkości kropel)

− możliwość automatycznego sterowania procesem

− odwadniania roztworów systemem ciągłym

Wady tej metody

− mała wydajność odparowania wilgoci w jednostce objętości komory suszenia, co wymusza

projektowanie dużych rozmiarów komór

− relatywnie duże jednostkowe zapotrzebowanie na energię

− duże koszty inwestycyjne

16. Podział bakterii kwasu mlekowego (z wikipedii)

• Lactococcus - paciorkowce homofermentatywne (Lactococcus lactis paciorkowiec mlekowy, Lactococcus cremoris - paciorkowiec śmietanowy)

• Leuconostoc - paciorkowce heterofermentatywne (Leuconostoc citrovorum - bywa używany jako dodatek do zakwasów przy wyrobie masła)

• Lactobacillus - pałeczki homo- i heterofermentatywne (Lactobacillus bulgaricus - pałeczka bułgarska występująca w jogurcie, Lactobacillus viridescens - powoduje zielenienie mięsa peklowanego i surowych kiełbas).

Bakterie właściwej fermentacji mlekowej dzieli się na:

• homofermentatywne - fermentują cukrowce wytwarzając głównie kwas mlekowy

• heterofermentatywne - fermentują cukrowce wytwarzając obok kwasu mlekowego produkty uboczne

z innego źródła:

Podział bakterii fermentacji mlekowej ze względu na wymagania temperaturowe:

- mezofile - optymalna temp.20-28°C, produkcja do 1,5% kwasu mlekowego;

Lactococcus lactis, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum,

Leuconostoc.

- termofile - optymalna temp. 40-45°C, produkcja do 3% kwasu mlekowego;

Lactobacillus delbrueckii, Streptococcus thermophilus

Podział bakterii mlekowych ze wzg. na szlaki przemian cukrów:

- homofermentatywne (produkt końcowy: kwas mlekowy)

(Lactococcus lactis, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus

plantarum, Lactobacillus acidophilus).

- heterofermentatywne (produkt końcowy: kwas mlekowy, kwas octowy i alkohol etylowy)

(Leuconostoc, niektóre z rodzaju Lactobacillus, np.: Lactobacillus

brevis, Lactobacillus fermentum).           

17. Cechy szczepu probiotycznego (wyklady z biotechnologii żywności z chomika)

• dokładnie zidentyfikowane pochodzenie, gatunek i szczep.

• Status GRAS (z ang. generally recognized as safe ), potwierdzone badaniami in vitro i in vivo bezpieczeństwo

stosowania (i mechanizm prozdrowotnego działania). Całkowity brak toksyczności i patogenności

(np. mutagenności i kancerogenności). Brak zdolności do wywoływania reakcji alergicznych.

Gatunki z rodzajów Lactobacillus i Lactococcus są już powszechnie uznawane za GRAS. Natomiast rodzaje

Streptococcus i Enterococcus oraz niektóre inne bakterie z rodzaju LAB nie są uważane za GRAS, gdyż wśród nich

są też gatunki oportunistyczne patogenne.

• Zdolność do zasiedlania jelit związana z właściwościami adhezyjnymi bakterii (które zależą od szczepu, a nie

gatunku). Probiotyki są najczęściej izolowane spośród naturalnej mikroflory przewodu pokarmowego.

Istotne jest, aby ze względu na możliwość wymiany genów między bakteriami w przewodzie pokarmowym

zdolności adhezyjne nie były silne (dodatkowo - brak zdolności przekazywania genu lekooporności innym

drobnoustrojom).

• Zdolność przeżywania i proliferacji (namnażania) w górnych odcinkach przewodu pokarmowego.

Istnieją 2 bariery: pierwsza to żołądek (niskie pH = 1 - 2,5) i druga: żółć. Odporność na te czynniki zależy

od szczepu, a nie gatunku. Kolonizacja może być przejściowa lub względnie stała.

• Właściwości antagonistyczne w stosunku do mikroorganizmów chorobotwórczych.

Zapobieganie infekcjom pokarmowym i zdolność do konkurencji z bakteriami chorobotwórczymi (produkcja

substancji przeciwdrobnoustrojowych np. bakteriocyn, kwasów organicznych, np. octowego i mlekowego, aldehydu

octowego).

• Stymulowanie układu odpornościowego (produkcji przeciwciał IgM, IgA, IgG, interferonu, cytokin, interleukin,

właściwości antywirusowe, aktywność fagocytarna).

• Działanie hipocholesterolemiczne (obniżania poziomu cholesterolu w serum krwi),

• Obniżanie ciśnienia tętniczego u osób z nadciśnieniem tętniczym,

• Właściwości przeciwbiegunkowe.

• Działanie potwierdzone w randomizowanych, kontrolowanych badaniach z podwójnie ślepą próbą z placebo na

ludziach,

• Wyniki wszystkich badań klinicznych powinny być potwierdzone przez niezależne jednostki badawcze i

opublikowane w międzynarodowych recenzowanych pismach naukowych .

• Łatwe namnażanie w warunkach in vitro,

• Zachowanie właściwości probiotycznych po przejściu przez cykl produkcyjny (odporność na czynniki stresowe np.

niskie pH),

• Stabilność genetyczna (najlepiej, by cechy probiotyczne były zakodowane na chromosomalnym DNA).

Uwaga:

• Nie wszystkie powyżej wymienione właściwości są wymagane, aby szczep bakterii mlekowych można było uznać za

probiotyczny,

• Powyższe kryteria te wciąż ewoluują m.in. na skutek postępu badań naukowych i dokonywanych odkryć.

Szczepy probiotyczne

• Lactobacillus acidophilus (udokumentowane dla 4 szczepów) - pobudza działanie przeciwciał klasy IgG

i IgA.

• Lactobacillus casei Shirota.

• Lactobacillus casei ssp. rhamnosus GG (Goldin-Gorbach) - będący własnością firmy VALIO z Finlandii. Wykazano

działanie antybakteryjne wobec bakterii z rodzajów: Salmonella, Shigella oraz EEC, Campylobacter jejuni i

Helicobacter pylori . Jako jeden z nielicznych probiotyków posiada właściwości antynowotworowe. Dodawany jest

do jogurtów i innych napojów mlecznych fermentowanych, a także do mleka spożywczego i produktów

serwatkowych.

• Lb. reuteri - będący własnością szwedzkiej firmy BIO-GAJA. Wytwarza bakteriocynę reuterynę, w ilościach

wystarczających by hamowała rozwój Listeria, Salmonella, Escherichia, Campylobacter, Staphylococcus a także

drożdży Candida i pierwotniaka Typansoma . Inną korzystną jego cechą jest stymulowanie systemu

immunologicznego człowieka (przy spożywaniu dużych ilości jogurtu uzyskanego przez dodatek kultury tego

szczepu obserwowano wzrost poziomu immunoglobuliny IgG 2 A we krwi).

• Lb. gasseri

• Bifidobacterium sp. (nie wszystkie są uznane za probiotyczne), najczęściej: B. breve, B. bifidum (1 szczep), B.

longum, B. infantis, B. adolescentis.

• Lactococcus lactis sp. lactis

• Enterococcus faecium SF 68 (dopuszczony w USA i Europie). Inne prawdopodobnie probiotyczne to:

E. faecium K77d i E. faecium CX (ten ostatni obniża poziom cholesterolu lepiej niż Lb. acidophilus ).

• Inne (jeszcze nie udokumentowane): Lb. helveticus, Streptococcus salivarius ssp. thermophilus .

18. Omów otrzymywanie ksantanu.

Otrzymywanie ksantanu

Zasadnicze procesy jednostkowe:

• Biosynteza ksantanu, uwzględniająca przygotowanie inokulum

• Fermentację w bioreaktorze

Proces jest prowadzony metodą okresową w pożywce z glukozą lub sacharozą, azotem (organicznym lub nieorganicznym) i mikroelementami, w 25-34^oC w czasie 40-144h. Bakterie są namnażane w środowisku o pH 7,0 i przy stosunku C:N większym niż w fazie biosyntezy ksantanu, w której w następstwie wydzielania polimeru z komórki kwasowość środowiska obniża się do pH około 5,0. Pożywka jest mieszana z szybkością 200-400 obrotów/min i napowietrzana.W drugiej fazie znacznie zwiększa się lepkość cieczy pofermentacyjnej, utrudniając transport tlenu, co wymusza zwiększenie szybkości mieszania do 1000 obr/min celem utrzymania stężenia tlenu powyżej 10% wartości nasycenia.

• Wydzielenie biopolimeru. Wydzielenie ksantanu z cieczy pofermentacyjnej, jest trudnym i kosztownym procesem poprzedzonym pasteryzacją lub sterylizacją w celu inaktywacji komórek i zwiększenia wydajności biopolimeru. Zbyt wysokie temperatury pasteryzacji są często przyczyną termicznej degradacji ksantanu. Ogrzewanie cieczy pofermentacyjnej w odpowiednich warunkach zmniejsza jej lepkość, a zwiększa rozpuszczalność ksantanu. Ze względu na dużą lepkość cieczy jest ona rozcieńczana wodą, rozpuszczalnikami organicznymi lub roztworami alkoholu o małym stężeniu bądź ogrzewana i filtrowana Ksantan jest wydzielany ze środowiska w wyniku zmniejszenia rozpuszczalności polimeru metodą odparowania lub przy użyciu rozpuszczalników organicznych mieszających się z wodą, np. alkoholi i ketonów albo wielowartościowych soli.

Po odfiltrowaniu polimeru lub oddestylowaniu rozpuszczalników ksantan jest przemywany mieszaniną izopropanolu i wody, suszony do zawartości 10% wody w procesie okresowym lub ciągłym w warunkach zmniejszonego ciśnienia lub w środowisku gazu obojętnego, mielony i pakowany w opakowania nieprzepuszczające wody.

19. Omów otrzymywanie kwasu mlekowego.

Otrzymywanie kwasu mlekowego

Obecnie jedynym w Polsce producentem kwasu mlekowego jest Przedsiębiorstwo Przemysłu Fermentacyjnego AKWAWIT w Lesznie. Surowcami do produkcji kwasu mlekowego są: skrobia ziemniaczana lub zbożowa po scukrzeniu amylazą, sacharoza, glukoza, melasa, serwatka, permeat mleka lub serwatki, ługi posulfitowe. Fermentacja w pożywce zawierającej 10-13% sacharydu, związki azotowe, biostymulatory oraz makro i mikroelementy jest najczęściej prowadzona przez bakterie Lactobacillus, np. L. delbrueckii spp bulgaricus), wymagające do wzrostu złożonej mieszaniny aminokwasów, które rozwijają się intensywnie w 50^oC, wytwarzając ponad 2% kwasu mlekowego, lub Streptobacterium i Lactococcus rozwijające się w pożywkach z solami amonowymi. W celu utrzymania kwasowości pożywki w granicach pH 5,5-6,0 jest dodawany węglan wapnia. Kwasowość można regulować wodorotlenkiem wapnia lub amonu w sposób ciągły, co umożliwia utrzymanie pH na optymalnym poziomie i przyspieszenie fermentacji.

Kwas mlekowy jest oczyszczany metodą zależną od jakości surowca użytego do fermentacji i jego przeznaczenia. W przypadku tzw surowców czystych (glukoza, sacharoza) jest stosowane oczyszczanie bezpośrednie, polegające na usunięciu metali ciężkich i na częściowym odbarwieniu węglem aktywnym. Często smak i zapach kwasu mlekowego polepsza się utleniaczami, np. nadtlenkiem wodoru, a lotne składniki usuwa się sprężonym powietrzem.

Techniczny kwas mlekowy jest uzyskiwany w pożywce z melasy, podobnie jak kwas spożywczy, z pominięciem etapu oczyszczania zagęszczonego kwasu, a kwas farmaceutyczny - bądź z kwasu spożywczego po jego zagęszczeniu do 90% i wyekstrahowaniu eterem.

20. Lactobacillus: Wytwarzanie kwasu = niskie pH. Sprzyja żelowaniu rozpuszczonych białek mięsa i nadaje kiełbasom stabilną konsystencję. Hamuje wzrost drobnoustrojów patogennych (E. coli, Cl. botulinum, Salmonella), poprzez zużycie składników pokarmowych. Pediococcus : Wytwarza kwas mlekowy, octowy, mrówkowy, propionowy i pirogronowy. Przy zastosowaniu Pediococcus uzyskuje się kiełbasy o średnim stopniu zakwaszenia, ale o bardzo przyjemnym aromacie, bez wyraźnego zapachu kwasu. Staphylococcus i Micrococcus: Wytwarzają katalazę, która rozkłada H2O2 powodujący utlenianie składników mięsa (zmiana barwy i jełczenie mięsa). Dodatkowo Staphylococcus wytwarza enzym reduktazę azotanową powodującą szybszą redukcję azotanu (V) do azotanu (III), co ma wpływ na barwę mięsa. Staphylococcus rozwija się przy wyższym pH, dlatego dojrzewanie w niższym wynosi ok. tygodnia. Staphylococcus nie rozwija się w produkcie jego ilość podczas przechowywania maleje.

21. Etapy produkcji piwa (z wykładów)

- produkcja słodu

- produkcja brzeczki

- mielenie i zacieranie słodu (składniki słodu przechodzą do brzeczki)

- filtracja brzeczki (oddzielenie brzeczki od wysłodzin)

-gotowanie brzeczki z chmielem( inaktywacja enzymów, zagęszczanie, zakwaszanie, ustalanie barwy, nadanie smaku i zapachu)

- oddzielenie osadów

- chłodzenie brzeczki

- fermentacja brzeczki

- przygotowanie drożdży i zadawanie drożdżami

- fermentacja i dojrzewanie

- leżakowanie

- filtracja

- stabilizacja

- nasycenie CO2

- rozlew do butelek/beczek

Etapy łatwiejsze z wikipedii:

Produkcja piwa składa się z następujących etapów:

• produkcja słodu

• produkcja brzeczki

• fermentacja brzeczki

• leżakowanie i dojrzewanie piwa

• filtracja piwa

• rozlew piwa

22. Scharakteryzuj klasyfikację biosensorów.

Ze względu na zasadę działania wyróżnia się następujące rodzaje biosensorów:

• Biosensory katalityczne. W tego typu biosensorach czujnik rejestruje ubytek substratu lub przyrost produktu w reakcji chemicznej katalizowanej przez materiał biologiczny w postaci enzymu, tkanki lub drobnoustrojów, stężenie glukozy wyznacza się pośrednio przez pomiar ubytku tlenu zużywanego w reakcji bądź przez pomiar przyrostu nadtlenku wodoru lub jonów wodorowych powstających po dysocjacji kwasu glukonowego.

• Biosensory powinowactwa. W takich biosensorach tworzenie trwałego kom­pleksu substratu z receptorem o zmiennych właściwościach jest rejestrowane przez czujnik. Warstwa materiału biologicznego, np. przeciwciała, pektyny, hemoglobina, DNA, jest zazwyczaj jednorazowego użytku i po dokonanym pomiarze jest wymieniana na nową.

• Biosensory złożone. Wykorzystują one kilka reakcji następujących po sobie bądź równoległych. Zastosowanie sensorów z kilkoma enzymami lub innymi substancjami biologicznie czynnymi wzmacnia sygnał, eliminuje wpływ substancji przeszkadzających i umożliwia oznaczanie związków, które bezpośrednio nie oddziałują z danym sensorem.

• Sensory biomimetyczne. Takie sensory naśladujące narządy zmysłów (smak, węch) zazwyczaj nie zawierają materiału biologicznego jako warstwy recep­torowej i dlatego nie zawsze są zaliczane do biosensorów np „sztuczny nos" - sensor do rozpoznawania zapachów.

Ze względu na konstrukcję przetwornika wyróżnia się następujące rodzaje biosensorów:

• Biosensory elektrochemiczne: potencjometryczne, amperometryczne, kulometryczne, konduktometryczne.

• Biosensory półprzewodnikowe - tranzystory polowe.

• Biosensory optyczne. Korzystają z absorpcji promieniowania, fluorescencji, chemiluminescencji, bioluminescencji, powierzchniowego rezonansu plazmowego.

• Biosensory mechaniczne: masowe, fali akustycznej.

• Biosensory entalpimetryczne (termiczne).

Niekiedy biosensory klasyfikuje się również ze względu na rodzaj czujnika, rozróżniając biosensory:

• Komórkowe,

• Tkankowe,

• Enzymatyczne,

• Immunologiczne

• Chemiczne

23. Podaj zastosowanie biosensorów w przemyśle spożywczym.

• Wykrywanie lub mierzenie stężenia, co najmniej 100 substancji także szkodliwych.

• Oznaczania glukozy w sokach owocowych, napojach, winie, napojach typu instant, lodach, dżemach, miodzie.

• Badanie zawartości glukozy, aby przewidzieć barwę końcowego produktu.

• Ocena świeżości produktu i ocena skażenia mikrobiologicznego.

• Kontrola przebiegu różnorodnych procesów fermentacyjnych.

• Oznaczania zawartości etanolu w napojach alkoholowych, preparatach drożdży, do kontroli przebiegu fermentacji piwa lub wina

• Oznaczania niektórych dodatków smakowych w żywności (glutamina, sorbitol).

• Kontrola poziomu niektórych substancji np: choliny, fenyloalaniny

• Oznaczaniu mikrobiologicznych zanieczyszczeń żywności, śladów pestycydów i substancji niedozwolonych.

• Oceny świeżości owoców cytrusowych, jakości kawy, wina, olejków eterycznych i środków zapachowych dodawanych do żywności.

• Ocena skuteczności procesów termicznych lub niezbędnego czasu ich trwania, dojrzałości owoców, potencjalnej trwałości produktów lub stopnia ich zepsucia

• Wykrywania antybiotyków w mleku;

• Oznaczania progesteronu w mleku;

• Wykrywania stanów zapalnych wymion;

• Oznaczania witaminy C w mleku i napojach fermentowanych przygotowanych na bazie mleka i serwatki;

• Oznaczania cholesterolu w produktach mleczarskich;

• Oznaczania alkoholu w napojach alkoholowych przygotowanych na bazie serwatki;

• Kontroli procesu fermentacji alkoholowej w technologii etanolu z serwatki;

• Kontroli składu ścieków.

24. Omów oczyszczanie tlenowe ścieków.

Najpowszechniej wykorzystywanym procesem oczyszczania ścieków jest tlenowa biodegradacja oparta na systemie osadu czynnego. Ścieki przepływają przez komorę napowietrzania, gdzie rozpuszczona materia organiczna jest mineralizowana, czyli utleniana do dwutlenku węgla, azotanów i fosforanów:

Rozpuszczona materia organiczna + 0₂ —» nowa biomasa + C0₂ + HNO_s + H₃P0₄

Reakcje przeprowadzają głównie bakterie zgrupowane w kłaczki. Po czasie reakcji wynoszącym kilka godzin do kilku dni, mieszanina ścieków i biomasy przepływa przez osadnik, gdzie kłaczki są grawitacyjnie separowane od oczyszczonych ścieków. Aby zapewnić odpowiednie osadzanie się kłaczków, ich stężenie w komorze napowietrzania nie powinno przekraczać 4 g na litr. Osadzone kłaczki (nazywane osadem) są częściowo ponownie wprowadzane do komory napowietrzania a częściowo odrzucane. Wysoka wydajność zależy od prawidłowego wyboru obciążenia objętościowego komór osadu czynnego.

Opisz proces perwaporacji.

Perwaporacja - metoda porwaporacji polega na realizacji przepływu nadawy z jednej strony nieporowatej, liofilowej cienkiej membrany i odparowaniu penetrantu z drugiej strony membrany, gdzie najczęściej przepływa gaz, bądź na stosowaniu podciśnienia.

Proces perwaporacji jest więc związany z przemianą fazową oraz transportem masy przez membranę. Siłą napędową procesu jest różnica potencjałów składników chemicznych po obu stronach membrany, wynikająca z różnicy ich ciśnień. Selektywność rozdziału z zastosowaniem perwaporacji polega natomiast na różnicy rozpuszczalności składników nadawy w membranie oraz różnicy w szybkości dyfuzji przez membranę.

1. Czy Pani/Pana zdaniem żywność modyfikowana genetycznie jest bezpieczna? Uzasadnij.

Hipotetyczne zagrożenia:

1. Zdrowie - możliwość wystąpienia:

• alergenów

• toksyn (kumulacja w organizmie)

• oporności na antybiotyki

2. Środowisko - brak barier w środowisku naturalnym do nierozprzestrzeniania się pyłku genetycznie modyfikowanych roślin (zagrożenie dla bioróżnorodności)

3. Badania:

• niedokładność metod rekombinacji DNA

• możliwość wywołania niekontrolowanych przez inżynierię genetyczną mutacji (superchwasty)

4. Etyka - wprowadzanie genów zwierząt do komórek roślinnych (wegetarianie)

KORZYŚCI:

• Możliwość uzyskiwania większych zbiorów, o lepszej jakości (odporność na szkodliwe motyle, stonkę ziemniaczaną, wirusy, bakterie, odporność na herbicydy)

• Zwiększenie bioróżnorodności roślin

• Obniżenie kosztów produkcji

• Wzrost wartości żywieniowej produktów

• Poprawa walorów estetycznych plonów (np. barwa kwiatów)

• Podniesienie standardu życia ludzi na terenach gdzie brakuje żywności

• Ułatwienie produkcji np. szczepionek

Zagadnienia na zaliczenie z przedmiotu „Biotechnologia”

Zagadnienia na zaliczenie z przedmiotu „Biotechnologia”

---