CD2 TR - T-limf. retseptori

1. 
   T- limfotsitlar markerlari haqida tushuncha bering
   
2. 
   Gemapoetik uzak kujayralaring xususiyatlari
   
3. 
   T- seriyadagi hujayralarni voyaga etish jarayoni qanday kechadi?
   
4. 
   Limfoid hujayralar haqida tushuncha bering
   

1.Antitana hosil bo‘lishida antigenlarning roli

2..Antitana hosil bo‘lishida birlamchi limfoid organlarning ahamiyati

3.V- limfotsit va makrofanlar kooperatsiyasi

Fermentativ belgini nokovalent kiritishning yana bitta usuli antitanalar konyugantlarini biomolekula tarkibiga kiruvchi uglevod qoldiqlari bilan spetsifik bog‘lana oladigan lektin – o‘simlik oqsillari bilan ishlatishga asoslangan. SHu munosabat bilan lektinlar glikoproteinlarni tozalash va ajratib olishda qo‘llaniladi. Bu maqsadda keng ishlatiluvchi lektinlardan biri konavlin laviyasidan olingan konkonavalin A hisoblanadi(M_r=96 000).Antitana bilan lektinning kovalent konyugati glutar aldegidi yordamida hosil bo‘ladi. Sintez qilingan konyugatlar antitanalar va antigenlarni aniqlash foydalaniladi. Fermentning lektin bilan konyugati asosidagi antitanalar IFA o‘tkazishda ishlatiladi.⁹

1.Antitana hosil bo‘lishida antigenlarning rolini tushuntirib bering

2..Antitana hosil bo‘lishida birlamchi limfoid organlarning ahamiyati nimada?

3.V- limfotsit va makrofanlar kooperatsiyasini tushuntiring

4. Antigen modifikatsiyasi nima?

Mavzu-12:Immun sistemada organlarga kiritilgan begona moddalarga nisbatan antitelolar faol markazlarini ta’siri

Reja:

1. Adyuvand Freyd moddasini antitelo hosil bo‘lishidagi roli

2.Antitelolardagi sharnir qismining faoliyati

3.Immunogenlikning mohiyati

Antigen – bu yot modda bo‘lib, u organizmga kirishi bilanoq o‘ziga qarshi va spetsefik bo‘lgan, o‘z navbatida antigen bilan o‘zaro ta’sirlashadigan yangi oqsillarni vujudga keltiruvchi immunogen faol modda hisoblanadi. Antigen sifatida turli moddalapr jumladan, mikroorganizmlar, viruslar, polisaxaridlar, turli oqsil moddalar, hujayra, hottoki to‘qimalar ham rol o‘ynashi mumkin. Umuman olganda antigen deb shunday moddani aytish mumkinki, ya’ni organizm uchun yot bo‘lgan modda organizmda unga qarshi bo‘lgan yangi oqsil moddani – glikoprteidlar sinfiga kiruvchi immunoglobulinlarni, ya’ni antitanalarni sintezlanishiga olib keshishi kerak. Bordiyu, yot modda organizmga kirsa, antitanalar hosil bo‘lmasa, bunday moddalar serologik jihatdan faol modda hisoblanmaydi. Biologik faol moddaga nisbatan antitanalar hosil qilish kerak bo‘lsa, avvvalo ana shu moddaning titri, ya’ni serologik jihatdan faollligi aniqlanadi. So‘ngra immunologik jihatdan stimullovchi moddalar bilan (adyuvand Freyd moddasi yoki boshqa stimulyatorlar) xayvon organizmiga yuboriladi va shundan so‘ng organizmda antitana hosil bo‘lish jarayoni kuchayadi. Organizmda sintezlangan antitanalarda faol markazlari mavjud bo‘lib, ushbu markaz V- variabel qismi deb yuritiladi. Antitanalar ana shu variabel qismi bilan antigen bilan o‘zaro ta’sirlashib bog‘langanda, ulardagi faol markazlar muhim rol o‘ynaydi. Antigenning antitana bilan bog‘lanadigan qismi faol markaz orqali amalga oshib, ushbu qism - antigen determinanti deb ataladi.

Immun sistemani faoliyatini kuchaytiruvchi va vujudga keltiruvchi antigen, yuqorida qayd etganimizdek, immunogenlik xususiyati kuchli modda hisoblanadi. Ko‘pincha antigenlar oqsil tabiatiga ega moddalar bo‘lib, organizmda albatta ma’lum bir immunologik reaksiya turini amalga oshiradi. Axmmo antigenlik xossalari past bo‘lgan, ba’zi boshqa turdagi moddalar ham mavjuddir. Masalan, nuklein kislotalar, antibiotiklar, garmonlar, yog‘lar, gaptenlar shular jumlasidandir.

Antigenlik yoki immunogenlik xususiyati past bo‘lgan moddalar asosan kichik molekulali moddalar hisoblanib, ular gaptenlar deb yuritiladi. Kichik molekulali birikmalarni o‘zaro yoki boshqa makromolekulalar bilan birlashtirib /assotsiatlarni, ya’ni immunogenlik xususiyatini hosil qiluvchi moddalar/ gibrid, molekulyar massasi katta bo‘lgan moddalarni sintezlash mumkin. Bundan tashqari antigenlarni sun’iy ravishda olish mumkin. Hozirga kunda sun’iy sintezlangan makromolekulalar hosil qilish bilan immunoximiya yo‘nalishida faoliyat ko‘rsatayoigan bir guruh olimlar shug‘ullanishmoqda.

Antigen haqida so‘z borganda shuni aytib o‘tish lozimki, antigenlar faqat tashqi muhitdan kiradigan moddalar hisoblanmay, balki organizmda fiziologik o‘zgarishlar natijasida hosil bo‘lgan, organizmning shaxsiy o‘ziga xos molekulalari ham antigen hisoblanadi. Ular ham spitsefik oqsillar-antitelolar hosil bo‘lishiga ko‘maklashadigan, genetik jihatdan muhim ahamiyatga ega bo‘lgan oqsil tabiatli moddalar guruhi hisoblanadi.

Immunoglobulinlar gruppasiga kiruvchi barcha murakkab oqsillar plazma oqsillaridir. Antitelolarni ya’ni immunoglobulinlarni kimyoviy tuzilishi, funksiyalari juda mukammal o‘rganilgan. Ularda ikki turdagi zanjir mavjud bo‘lib, ularning og‘ir zpnjirlari N-zanjir va engil zanjirlari esa L- zanjir deb yuritiladi. Ushbu zanjirlar turli og‘irlikka ega bo‘lib, 4 ta polipeptid zanjirdan ya’ni 2ta og‘ir va 2ta engil zanjirdan tuzilgan. Quyida ko‘rsatilgan rasmda antitelani tuzilishi va uning qanday qismlardan tashkil topganligi sxematik ravishda tasvirlangan. Og‘ir va engil zanjirlar bir-bilan sulfid ko‘priklari orqali bog‘langan / -N/ bog‘lar. Xuddi shunday bog‘lar ikkala og‘ir zanjirlar orasida ham bor. Har bir engil va har bir og‘ir zanjirlarda ichki bog‘lar mavjud bo‘lib, ular ikki tipdagi uchastkalarga ajraladi: doimiy uchastkaga- ya’ni har xil immunoglobulinlarda turlicha bo‘ladigan aminokislotalar ketma-ketligidan iborat qismga, /S va SN uchastkalar/ va doimiy bo‘lmagan qismga, ya’ni variabel uchastka, ularda aminokislotalar ketma-ketligi o‘zgaradi. Immunoglobulinlarning giper-variabel qismi antitelaning faol markazi hisoblanib, ushbu qism segmetlari to‘g‘ridan to‘g‘ri u yoki bu antigen bilan o‘zaro ta’sirlashib bog‘lanish uchun javobgardir. Har qaysi uchastka 60-70tagacha aminokislota qoldig‘idan tashkil topgan, xalqa shakliga ega bo‘lib, fazoviy ko‘rinishda tahlangan tuzilishga ega bo‘lib ko‘rinadi.

Immunoglobulinlarni og‘ir zanjirlari, H zanjirdagi – bog‘lari jiddiy farqlanadi. Engil va og‘ir zanjirlarni bir-biriga solishtirish ular strukturasida o‘xshash aminokislotalar ketma-ketligi mavjudligini ko‘rish mumkin. Immunoglobulinlarning zanjirlarini so‘ngi uchastkasi S – uchastka deb belgilanadi va antitelaning konstant qismi hisoblanadi. Og‘ir zanjirdagi konstant qism- Sn uchastka leb yuritiladi. Bundan tashqari og‘ir va engil zanjirlarda domenlar mavjud bo‘lib, ular immunoglobulin harakatini ta’minlaydi. Og‘ir zanjirda 3ta, engil zanjirda esa 1tadan domen mavjuddir. Og‘ir zanjirdagi domenlar varmabel va konstant domenlarga bo‘linadi. Sn1 og‘ir zanjirning birinchi konstant domenini bildiradi..

Immunoglobulinlar o‘zlariga xos bo‘lgan, alohida genlarda sintezlanadiler. DNK strukturasida immunoglobulinlarni doimiy va variabel uchastkalar hakida ma’lumot yozilgan gen uchastkalari bo‘ladi. Ushbu gen uchastkalari bir necha tur antitanalar hosil kilishga javobgar hisoblanadi. Hujayra darajasida immunoglobulinlarni hosil bo‘lishi uch turdagi xujayralarni kelishilgan ishtirokida kechadi, ya’ni T - limfotsitlar V - limfotsitlar va makrofaglar. Makrofaglar komplement sistemasi uchun retseptorlarga ega hujayra hisoblanadi. Organizmga tushgan antigen spetsifik kompleks ko‘rinishida T xujayraga va makrofagga yoki faqat makrofagga bog‘lanadi. Makrofag antigenni antitelolar sintezini stimullaydigon immunogenga aylantiradi. Makrofagni antigen bilan bog‘lanishi V-limfotsitlarni ko‘payishiga ham sabab bo‘ladi. V- limfotsitlar antitanalar sintezini boshlash uchun, plazmatik xujayralarga aylanadi va o‘ziga xos antitanalarni sintezlay boshlaydi.

Antitanalar faol markazi va uning roli. Antitanalar molekulalari orasidagi ingichka bo‘shliq antigen bog‘lovchi maydonni hosil qiladi. Faol markazda gipervariabel’ yuqori darajada o‘zgaruvchanlikka ega uchastka sigmentlari joylashgan bo‘ladi. Aminokislota ketma-ketligi bilan farqlanadigan antigen bog‘lovchi uchastka antigen determinantini komplementar o‘zaro ta’sirini ham ta’minlaydi. Bu o‘rinda shuni aytib o‘tish lozimki, bitta politseptid zanjiridan hosil bo‘ladigan fermentlarning faol markazidan farqi o‘laroq, antitanalarda kombinatsion xilma- xillikni ta’minlaydigon ikkita zanjir ishtirok etadi. Buning natijasida ularda yangi xususiyatlar vujudga kelib, ular polispetsifik hisoblanadi, ya’ni birgina antitana molekulasi, bir kator antigenlar to‘plamiga komplementar bo‘lishi mumkin. Bunday holatda, antitana o‘xshash tuzilishga ega antigen determinantlari hamda umuman boshqa struktupara ega determinant bilan ham birikishi mumkin.

Antitanani antigen bilan o‘zaro ta’siri. Immunoglobulinning (gipervariabel uchastkasi) molekulasining tuzilishiga qarab, bir yoki bir necha gruppa antigenlar antitanalar bilan o‘zaro spetsifik ravishda ta’sirlashishi mumkin. Bunday holatda antigen va antitana orasida hosil bo‘layotgan bog‘lanish juda yuqori bo‘ladi. Biroq, ba’zi xolatlarda ko‘p mikdordagi antigen antitela komplekslariga ta’sir etadi. Antitana molekulasi simmetrik va kami bilan antigen bog‘lovchi ikkita markazga ega. U ikkita xar xil antigen molekulasiga tegishli xar xil antigen determinantlari bilan o‘zaro ta’sirlanishi mumkinligini bildiradi. SHuning uchun antigen-antitana kompleksilari hosil bo‘lishida cho‘kmalar vujudga keladi, ya’ni pretsipitatlar. Pretsipitatsiya reaksiyasi jarayonlari mohiyatini tushunishda ushbu tushuncha muhim ahamiyat kasb etadi. Agar antigen oqsil modda bo‘lmay, xujayra bo‘lsa, unda xujayra yuzasidan ko‘p mikdorda aynan shu antitanalarni boglaydigon determinantlar mavjud bo‘lishi mumkin. Bunda yuzadagi manfiy zaryadlarni ekranlashishi yuz beradi va xujayralar yopisha boshlaydi va agglyutinatsiya reaksiyasi amalga oshadi.

SHuning uchun pretsipitatsiya va agglyutinatsiya reaksiyalari faqat antigen va antitanalarni o‘zaro bir-biriga bo‘lgan nisbati, ma’lum mikdorda bo‘lgandagina sodir bo‘ladi. SHu bois, immunokimyoviy reaksiyalarni qo‘llash bilan olib boriladigan analitik jarayonlar (oddiy va qo‘sh diffuziya, immunoelektroforez, har xil immunoanaliz, immunoenzim tahlili) ta’sirlanuvchi birikmalarning optimal nisbatida olib borilishi lozim. Antitana haqida so‘z borganda, albatta monoklonal antitanalarni roli va ularning ahamiyati, ularni olish usullari haqida bilish juda muhimdir. Sabai IET va lipolsomal IETning sezgirlik darajasi ushbu komponentga juda bog‘liqdir.¹⁰

Nazorat savollari:

1. Adyuvand Freyd moddasini antitelo hosil bo‘lishida qanday rol o‘ynaydi

2.Antitelolardagi sharnir qismining faoliyatini tushuntiring

3.Immunogenlik deganda nimani tushunasiz?

1. 
   Monoklonal antitanalar olishda dastlabki hujayralarni roli
   
2. 
   Monoklonal antitanalar olish jarayonining bosqichlari
   
3. 
   Hujayralarni miqdoriy tahlili
   
4. 
   Hujayralarni saralshda GAT sistemaning roli
   
5. 
   Monoklonal antitanalarni qo‘llanilishi va ahamiyati
   

Monoklonal antitanalar bir jinsli bo‘lib, ular o‘zining quyidagi xususiyatlari bilan ajralib turadi. Masalan:

1. 
   spetsifikligi;
   
2. 
   avidligi;
   
3. 
   affinligi;
   
4. 
   barqarorligi
   

1. 
   virus Senday – hujayrani yorib kirish xususiyatiga ega;
   
2. 
   lizoletsitin;
   
3. 
   polietilenglikol
   

(2) taloqdan V-limfotsitlarni ajratib olish;

(3) mieloma hujayralari kulturasi;

(4) V-limfotsitlar va mieloma hujayralarini qo‘shilishi;

(5) hujayra liniyalarini sekretsiyasi;

(6) antitanalar ishlab chiqaruvchi liniyalarni skrining va seleksiyasi;

(7) gibridomani in vitro (a) yoki in vivo (b) ko‘payishi;

(8) antitanalarni olinishi.

1. 
   Monoklonal antitanalar olishda dastlabki hujayralar sifatida qanday hujayralar ishlatiladi?
   
2. 
   Monoklonal antitanalar olish jarayonining bosqichlarini tushuntiring
   
3. 
   Hujayralarni miqdoriy iahlili qanday amalga oshiriladi?
   
4. 
   Hujayralarga GAT sistemani ta’sirini tuo‘untiring
   
5. 
   Monoklonal antitanalarni qo‘llanilishi va ahamiyatini tushuntiring
   

1.Gibrid hujayra olishda mielomlarning roli

2.YUqumli kasalliklarda monoklonal hujayraning ahamiyati

3. Gipoksantin-guanin-difosriboziltransferaza fermentining vazifalari.

4. T-nulinchi hujayralarni xususiyatlari

YUqorida qayd etilganidek, ba’zi moddalar hujayralar qo‘shilishini to‘liq ta’minlamaydi. Gibrid hujayralarning ko‘payishi, o‘sishi, seleksiyasi uchun oziqa muhiti muhim rol o‘ynaydi. Gibrid hujayra olishda mielomli hujayralarda gipoksantin-guanin-difosriboziltransferaza (GGFRT) fermentini kodlovchi gen repressiya qilinishi zarur. Mielomli hujayralar muhitida GGFRT bo‘lmaganligi uchun halok bo‘ladi. Normal hujayralarda bu ferment bo‘lsa ham, ular ko‘paya olmaydilar, natijada ular ham halok bo‘ladi. Gibrid hujayralarni seleksiya qilishda GAT (gipoksantin, amidopterin, timidin) oziqa muhiti ham ishlatiladi. Bu holda ham mutant, ya’ni gibrid hujayralar GAT muhitida faoliyat ko‘rsatadi, normal va mielom hujayralar esa halok bo‘ladi. Hosil bo‘lgan girid hujayra klonlaridan maqsadli antigenlar uchun monoklonal antitanalar ajratiladi. Ajratilgan monoklonal antitanalar diagnostikada keng qo‘llaniladi. Buning sababi. ularning sezgirligi, spetsifikligi o‘ta yuqori bo‘lishidadir. Ma’lumki, organizada immunologik reaksiyalarda ishtirok etuvchi T-hujayralarning bir necha turlari mavjud: T-xelperlar, T-supressorlar, T-kuchaytiruvchilar, T-effektorlar, T-normal killerlar, T-tabiiy killerlar, T-nulinchi hujayralar. T-xelperlar turli immunologik reaksiyalarni o‘tkazilishida yordamchi hujayra sifatida muhim rol o‘ynaydigan hujayralar hisoblanadi. T-supressorlar esa immunologik reaksiyalarni boshqaradigan hujayralar bo‘lib, asosan immunologik reaksiyani to‘xtatish funksiyasini bajaradi. Hozirgi kunda ushbu hujayralarning markerlariga spetsifik monoklonal antitanalar olingan. Ushbu antitanalar T-hujayra tiplarini aniqlashda keng qo‘llanilmoqda. Quyida organizmda immunokompetent hujayralar yordamida antitana sintezi ko‘rsatilgan:

Th1 + AG + Makrofag + V-limfotsit → AT ishlab chiqariladi.

Th2 + Makrofag + V-limfotsit → AT ishlab chiqariladi.

YUqorida keltirilgan reaksiya jarayonidan ko‘rinib turibdiki, organizmda antitana sintez bo‘lishida immunokompetent hujayralarning roli juda katta. Biroq ushbu reaksiya asosida hosil bo‘layotgan antitanalar poliklonal antitanalar hisoblanadi. Poliklon antitanalar spetsifikligi jihatidan monoklonal antitanalardan ancha past hisoblanadi. SHuning uchun monoklonal antitanalar diagnostikada keng qo‘llanilib, virus gepatitini A, B, C, D formalarini ham aniqlashda, SPID virusini, tuberkulyoz kasalligini aniqlashda va boshqa turli kasalliklarda keng qo‘llaniladi. Ma’lumki, hujayra membranasida hujayraning differensirovkasida ishtirok etadigan oqsil-determinantlari mavjuddir. Ularni identifikatsiyasi monoklonal antitanalar orqali amalga oshirilmoqda. Ko‘rsatilgan usul orqali inson hujayrasining differensirovkasi, jumladan, fibroblastlar va asab to‘qimalarining shakllanishi aniqlangan. Monoklonal antitanalar biotexnologiyaning affin xromatografiyasida ligand sifatida foydalaniladi. Masalan, monoklonal antitanalar asosida, 500 marta tozalangan interferon olish usuli ishlangan. Monoklonal antitanalar yordamida oqsil, toksin, gormon va boshqa moddalarning gomogen preparatlarini olish mumkin. Tibbiyotda monoklonal antitanalar turli kasalliklarni IET yordamida aniqlashda ishlatilmoqda. Bakteriyali kasalliklardan koklar, parazitli infeksiyalar, bezgak va boshqa turdagi ko‘pgina kasalliklarga tashhis qo‘yishda monoklonal antitanalar qo‘llaniladi. Monoklonal antitanalar individual yoki terapevtik maqsadlarda ham foydalanilmoqda. Radioaktiv moddalar bilan nishonlangan monoklonal antitanalar selektiv ravishda rak hujayralari retseptorlari bilan bog‘lanib, to‘qimalarning ko‘payishini sekinlashtiradi yoki to‘xtatadi. Monoklonal antitanalarni xavfli shish kasalliklariga qarshi ishlatiladigan sitotoksik moddalar bilan bog‘lab, ularni rak hujayralarga yo‘naltirish orqali kasallikni davolash ishlari amalga oshiriladi. Hozirgi kunda ayrim tabiiy toksinlarni modifikatsiya qilish orqali, spetsifik immunotoksinlar olinib, ular yordamida rak hujayralarini rivojlanishi to‘xtatilmoqda. Masalan, kanakunjut urug‘ida uchraydigan ritsin degan toksin ikkita polipeptid zanjiridan iborat. Polipeptidning A-zanjiri toksik xususiyatga ega, uning 2- V- zanjiri galaktoza ishtirokida hujayra membranasiga bog‘lanadi. Natijada, A-zanjir dissotsiyalanib, hujayra ichkarisiga kirib, oqsil sintezini to‘xtatadi. Polipeptidning V-zanjirini mkAT bilan almashtirib, hosil bo‘lgan immunotoksinni xavfli shish hujayralarini davolashda ishlatish mumkin.

Hozirgi kunda AQSH va Evropaning farmatsevtik firmalari monoklonal antitanalarni ko‘p miqdorda ishlab chiqarmoqda. Ular kasalliklarda, laboratoriya amaliyotlarida va ilmiy-tadqiqot izlanishlarini olib borishda keng qo‘llanilmoqda. ¹¹

1.Gibrid hujayra olishda mielomlarning roli nimada?

2.YUqumli kasalliklarda monoklonal hujayraning ishlatilishi

3. Gipoksantin-guanin-difosriboziltransferaza fermentining qanday vazifalarni bajaradi

4. T-nulinchi hujayralarni xususiyatlarini tushuntiring

Mavzu-15:Immunovaksinalar olish texnologiyasi

Reja:

1.Vaksinalarni olish usulari

2. Vaksinalarni olishda unga qo‘yiladigan talablar

3.Gen muxandisligi asosida olinadigan vaksinalar

4. Transformatsiya jarayoni

5. Transgenoz jarayoni haqida tushuncha

Immunovaksinalar olish texnologiyasi gen muxandisligi rivojlanishin bilan bugungi kunda katta imkoniyatlarni qo‘lga kiritmoqda. Yirik strukturaviy genlarni sintezlash mumkin ekanligi amalliy tadqiqotlar orqali yorqin ko‘rsatilib berildi Lekin kDNKdagi strukturaviy genlar funksiyasining amalga oshishini ta’min etuvchi regulyator genlarni bu metod yordamida sun’iy sintezlash ancha qiyinchilik bilan amalga oshirilishligi ham ko‘rsatildi. Bayon etilgan sabablarga binoan gen injeneriyasida ko‘pincha transgenoz uchun qulay bo‘lgan ob’ekt bo‘lmish donor organizmdan ajratib olingan tabiiy genlar ishlatiladi.

Transgenoz jarayonida donorning muayyan geniga ega bo‘lgan vektorning rekombinant (duragay) DNKsini retsipient organizmga kiritish va uning DNKsiga ko‘chirilayotgan genni ulash va uning o‘z funksiyasini normal bajarishini ta’min etish yotadi.. Buning uchun: a) duragay DNKga ega bo‘lgan vektor ‑ viruslar retsipient bakteriyalari tanasiga kiritiladi; b) retsipient bakteriyalar tanlab ajratish muhiti sharoitida o‘stiriladi. Selektiv muhit retsipient bakteriyalarning o‘sishi uchun maxsus tayyorlangan oziqa modda bo‘lib unga ushbu bakteriya shtammi chidamsiz bo‘lgan antibiotik yoki pestitsid qo‘shiladi. Eslatib o‘tamiz, donor bakteriya ushbu antibiotik yoki pestitsidlarga chidamlilik geniga ega; v) selektiv muhit sharoitida genomiga retsipientning chidamlilik geni donorning DNKsiga ulangan bo‘lsa u bakteriyalar nobud bo‘lmaydilar, yashab ko‘payishlari mumkin. Demak, uning genomiga vektor ‑ plazmidaning haqiqiy rekombinant DNKdagi retsipientning muayyan antibiotik yoki pestitsidga chidamlilik geni o‘tgan. Qolgan bakteriyalar, jumladan donorning bayon etilgan geni yo‘q DNK qismlari bilan olingan duragay DNK o‘tgan bakteriyalarning hammasi nobud bo‘lib ketadi; g) nobud bo‘lmay yashab qolgan bakteriyalarni ko‘paytirish jarayonida rekombinant DNK molekulasi va undagi transgenoz qilingan gen ko‘paytiriladi. CHunki ularda replikatsiya namoyon bo‘ladi. SHunday yo‘l bilan bu molekulalar klonlashtiriladi (ko‘paytiriladi). YUqorida bayon etilgan transgenoz natijasida muayyan antibiotikka yoki pestitsidga chidamlilik geni donor bakteriyalardan retsipient bakteriyaga rekombinant DNK molekulalari orqali o‘tkazildi ya’ni transformatsiya qilindi. Oqibatda retsipient bakteriya ham donorga o‘xshash muayyan antibiotik yoki pestitsidga chidamlilik xususiyatiga ega bo‘ladi.

Rekombinant kDNK yaratish va uni klonlashtirish va undagi donor genni vektor orqali retsipient organizmga transgenoz qilish sohasida gen injeneriyasi qator yutuqlarga erishdi. Endi vaksina sifatida ishlatiladigan moddani sintezlovchi genni prokariot organizm bo‘lgan ichak tayoqchasi bakteriyasi E.coli ga o‘tkazib transgenoz qilish metodi bilan mukammal tanishamiz. Bu jarayon quyidagi to‘rtta bosqich orqali amalga oshiriladi

1) Vaksina sifatida ishlatish mumkin bo‘lgan moddani sintezlovchi genni ma’lum man’badan ajratib olish. Ushbu bosqich prokariotlarnikiga nisbatan anchagina murakkab metodlar orqali amalga oshiriladi. Buning uchun quyidagi metodlardan muayyan tartibda foydalaniladi: 1) Birinchi metod uch bosqichda amalga oshiriladi: a) vaksina sifatida ishlatiladigan oqsilini sintezlovchi iRNK molekulasidan mumkin qadar ko‘proq ajratib olinadi; b) teskari transkriptaza fermenti yordamida bu iRNK andozasi negizida komplementar DNK ya’ni k-DNK sintezlanadi. K-DNK donor organizmi DNKsidagi genlarining iRNK kodlangan qismini o‘zida kodlagan bo‘ladi; v) kDNK restriktaza fermenti ta’sirida ko‘p qismlarga bo‘linadi. Eritmada shunday holatga keltirilgan kDNK plazmida ‑ vektorlar DNKsi bilan integratsiya qilinishga tayyor hisoblanadi.

2. 
   Vektorlik vazifasini bajaruvchi plazmidaning halqasimon shakldagi DNKsi restriktaza fermenti ta’sirida bir joyidan uzilib uzunchoq holatga keltiriladi. SHunday DNKga ega bo‘lgan plazmida vektorlik vazifasini bajarishga tayyor hisoblanadi.
   

4) Rekombinant kDNKning vaksina oqsilini sintezlovchi geni joylashgan qismi ichak tayoqchasi bakteriyasi (E.coli) genotipiga o‘tkazilib ulanadi va uning faoliyati uchun zarur sharoit yaratiladi. Natijada E.coli ning transgenoz shtammi yaratiladi va u laboratoriya sharoitida vaksina oqsilini sintezlay boshlaydi.

Nazorat savollari

1.Vaksinalarni olishning qanday usularini bilasiz?

2. Vaksinalarni olishda unga qo‘yiladigan talablar nimalardan iborat?

3.Gen muxandisligi asosida olinadigan vaksinalarni tushuntiring

4. Transformatsiya jarayoni nima?

5. Transgenoz jarayoni haqida tushuncha bering

1.Immunovaksinalar haqida tushuncha

2.Immun sistemaga vaksinani ta’siri

3.Immunovaksinalarni saqlash

4.Sun’iy vaksinalar

Gen injeneriyasi metodlarining jadal rivojlanishi natijasida ba’zi hayvonlar (sichqon, quyon) ning va odamning ko‘p oqsil genlarining hamda ribosoma va transport tRNK genlarining klonlari olindi. Odamda gen injeneriyasini qo‘llash sohasidagi tadqiqotlar natijasida odamning insulin (diabetni davolaydi), o‘sish gormoni (pakanalikni davolaydi), interferon (virus qo‘zg‘atadigan kasalliklarni davolaydi), sun’iy sintezlash yo‘li bilan odamlarning V – gepatit deb nomlangan sariq kasalliga qarshi ishlatiladigan vaksina genlarini klonlashtirib, odamning ichaklaridagi foydali ichak tayoqchasi bakteriyalari genotipiga o‘tkazildi va bu genlarning ekspressiyasi ya’ni muayyan oqsilni laboratoriya sharoitida sintez qilishiga erishildi. Gen injeneriyasi metodi bilan olingan bu immunobiologik faol dori preparatlardan insulin klinikada sinalib tibbiyot sanoati darajasida ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yildi. O‘sish gormoni, interferon, V gepatitiga qarshi vaksina klinikada ishlatilmoqda. Odamning A va V deb ifodalangan gemofiliya kasali genlarining klonlashtirish bosqichi samarali amalga oshirildi.

Organizmda vaksinalarni axamiyati juda kattadir.Organizmni turli patogen mikroblardan qo‘riqlab turishda, ya’ni organizmda immunitet xosil bo‘lishida asosan organizmning anatomik va fiziologik xususiyatlari sababchidir. Odamning terisi, shilliq pardalar, limfatik bezlar, oshqozondagi NSL, jigarda hosil bo‘ladigan o‘t va boshqalar organizmni miqdordan saqlovchi vosita sifatida xizmat qiladi. Organizmda immunitetning hosil bo‘lishiga tashqi muhit ham ta’sir qiladi. Masalan, organizmning qizishi, juda sovushi va kuchsizlanishi ham organizmda kasallikka qarshi chidamli moddalarning ishlab chiqarilishini pasaytiradi. Organizmning javob reaksiyalari turlicha bo‘lishi mumkin. Javob reaksiyalarining darajasi immun sistemani tashkil qilgan limfoid organlar funksiyalari bilan belgilanadi. Organizmga tushgan yot moddaning antigenligi unga qarshi hosil bo‘lgan antitanani hosil bo‘lish miqdori bilan belgilanadi. SHu sababli yot modda antitana hosil qila olsa, ushbu moddaning antigenlik xususiyati bo‘ladi. Immunogenlik bu organizmning immunitet hosil qila olish qobiliyati (kasallanish darajasi).

Immunitet to‘g‘risidagi dastlabki farazlar 430-yillarga borib etadi. SHu davrda vabo bilan kasallangan odam 2-marta ushbu kasallik bilan qayta kasallanmasligini Prokopi aniqlagan. 500-530 yillarda musulmon vrachi Rozes ilmiy jihatdan o‘rganib, quyidagicha xulosaga kelgan: qari odamning qonida suv miqdori kam bo‘lganligi uchun infeksiya yuqmaydi, yosh odam organizmida esa aksincha qoni tarkibida suv ko‘p bo‘lganligi uchun kasallanish darajasi ko‘proq bo‘ladi. Ushbu fikrlar o‘sha paytda o‘z ilmiy asoslariga ega bo‘lgan.

SHarqning buyuk mutafakkir olimi Ibn Sino ham o‘sha vaqtlardayoq yuqumli kasalliklarning mayda, ko‘zga ko‘rinmas tirik mavjudotlar (mikroorganizmlar) orqali yuqishini aniqlagan. 1798-yili Edvard Djenner ismli olim 1-bo‘lib suvchechak kasalligiga qarshi vaksina yaratdi. U suvchechakning suvini olib kumushdan yasalgan trubka orqali odamning burniga yoki biror qismini ozgina kesib, shu joyga yuborgan. SHundan so‘ng, inokulyasiya so‘zi vaksinatsiya so‘zi bilan almashtirilgan. Biroq Edvard Djenner barcha yuqumli kasalliklarga qarshi vaksinalar yaratish mumkinligi to‘g‘risidagi nazariyaning muallifi hisoblanmaydi.

Vaksina bilan sun’iy immunitet hosil qilishni vaksinatsiya yoki emlash deyiladi. Vaksina deb o‘ldirilgan yoki tirik, lekin kuchsizlantirilgan mikrobdan iborat biologik moddaga aytiladi. Vaksina bakteriologik institutlarning maxsus laboratoriyalarida tayyorlanadi. Vaksina olish uchun mikrob quyuq yoki suyuq ovqatda o‘stiriladi. Organizmga vaksina yuborib suniy immunitet hosil qilish kuchli va uzoq vaqt davom etadi. Masalan, buzoqlarning parativ kasalligiga qarshi vaksina olti oylik kuydirgi kasalligiga qarshi vaksina bir yillik immunitet hosil qiladi. ¹²

1.Immunovaksinalar haqida tushuncha bering

2.Immun sistemaga vaksinalar qanlay ta’sir etadi?

3.Immunovaksinalarni saqlashda nimalarga ahamiyat brish talab etiladi?

4.Sun’iy vaksinalar olish texnologiyasini tushuntiring

Mavzu-17: Bioreaktorlar

Reja:

1.Bioreaktorlar va ularning roli

2.Bioreaktorda boradigan turli jarayonlar bosqichlari

3. Mikroorganizmlarni ishlatilishi va aeratsiya

4. Kulturalash jarayonining avtomatizatsiyalash

Hozirgi kunda biotexnologiyaning turli soxalarida, ishlab chiqarishda turli fermentativ apparatlar ishlatilmoqda, barcha foydalanilayotgan bioreaktorlarda fizik jarayon (gidromexanik, issiqlik va massaalmashinuv)lar ro‘y beradi, shuning uchun bioreaktorlarda biokiyoviy jarayon – moddalar xosil bo‘lishi yuz beradi. Bunday fizik jarayonlar sodir bo‘lishi uchun biokimyoviy reaktorlar tipik konstruksiya elementlari (aralashtirgich, kontakt uskunalar, issiqlikalmashinuvchi uskunalar, dispergatorlar va b) bilan ta’mirlanadi. SHuning uchun barcha fermentlar kompleks apparatlar xisoblanadi.

Turli konstruksiyali fermentlarning barchasi xujayra kulturlash jarayonining asosiy talablariga javob berishi kerak:

- barcha oziq moddalarning har biri xujayraga kerakli miqdorda etib kelishi;

- metobolizm maxsulotlarining xar bir xujayradan chetlanishi;

- xar bir nuqtada mikrob suspenziyasining termostatlanishi;

- xar bir nuqtadagi optimal ishchi parametrlarini ushlab turish;

- talab etilgan aeratsiya, aralashtirish darajasi;

- kulturlash jarayonining avtomatizatsiyalashning yuqori darajasi;

- texnika xavfsizligi.

Bu talablarni bajarish uchun xar bir fermentyor quydagi sistemalar bilan jixozlangan bo‘lishi kerak:

- gaz oqimining kirish va chiqishi;

- fermentatsion muhit aeratsiyasi;

- fermentatsion muhitni aralashtirish;

- fermentatsion muhitni kupiksizlantirish;

- fermentyor va fermentatsion muxitni sterillash;

- apparatdan suyuq ( yoki sochiluvchan) oqimni chiqarib yuborish;

- jarayonga berilgan parametrlarni nazorat qilish va rostlash.

Fermentatsion muxitning aeratsiyalash- Aerob mikroorganizmlarni bioreaktorda chuqur kulturatsiyalash uchun eng avvalo gazli fazadan xujayralarga kislorod massa uzatish intensivligini ta’minlash zarur. Bunga albatta aktiv aeratsiyalash va aralashtirish yo‘li bilan erishish mumkin.

Apparatlardagi fermentatsion muxitni aeratsiyalash va aralashtirish funksiyalari bir uskunada birlashtirilgan bo‘lsada, har birining roli boshqa-boshqadir. Fermentyorlarda aralashtirishdan maqsad quydagi keltirilgan vazifalarni bajarishdir

-gaz-suyuqlik va suyuqlik xujayra massauzatish intensifikatsiyasi;

-termostatlanayotgan muxitga issiqlik uzatish intensifikatsiyasi;

-gaz pufakchalari va suyuqlik tomchilarining disperslanishi;

-aralashtirilayotgan muxit hajmidagi haroratning tenglashtirilishi;

-muxit hajmidagi moddalar konsentratsiyasining tenglashtirilishi.

Aeratsiyalash, shu bilan birgalikda fermentatsion muhitni kislorod bilan to‘yintirish uchun zarur. Kulturatsiyalangan suyuqlikda ikkita bir-biriga bogliы jarayon sodir bo‘ladi:

Fermentyorlarning sterillash va aseptik xolatini saqlash.

Aseptik kulturalash (ustirish) ni amalga oshirish uchun kuyidagi asosiy talablarni ba­jarish kerak:

- fermentatsion uskunalarning barcha elementlar va bulimlarini sterilizatsiyasi va germetikligini ta’minlash;

- kulturalash jarayonining boshlanishidan oxirigacha aseptik xolatini saklash;

- fermentyorga steril xoldagi kattik, sochiluvchan suyuk va gaz okimini kiritish.

Kattik sochiluvchan muxitni sterilizatsiyalash uchun issiklik bilan birga «sovuk» sterillash metodi va davriy yoki uzluksiz rejimdan foydalaniladi.

- suv bugi yordamida sterillash (yopik (gluxoy) yoki utkir bug turlicha bosimda)

- muxitni elektr isitish yuli bilan sterillash;

- infrakizil nurlar yordamida sterillash;

- yukori chastotali va SVCH yordamida sterillash.

Sterilizatsiya usullariga kuyidagilar kiradi:

- ionlashgan nurlanish;

- ulratortuvchi ta’siri;

- kimyoviy reagentlarning ta’siri;

- ultrabinafsha nurlanish.

Sterilizatsiyalash jarayonini olib borish uchun suv bugi yordamida sterilizatsiyalash metodi kulay xisoblanadi va u kuyidagi talablarga javob beradi:

- oson transportlanadi;

- etib borishi kiyin bulagan joylarga oson kirib boradi;

- kondensatsiya paytida yukori issiklik kaytarish xususiyatiga ega;

- mikroorganizm va personal uchun zararli emas;

- arzon;

- ozika muxiti tarkibiga zarar etkazmaydi;

Fermentyorlarda issiqlik almashinishi.

Fermentyorladan issiqlikni effektiv chiqarish uchun progress texnik va texnologik nazariy xulosalarga tayangan xolda, apparatni tugri ekspluatatsiya qilish zarur. SHuning uchun apparatning issiqlik balansini xisoblanayotganda issiqlik almashinish uskunalaridagi yuklama maksimal darajada bo‘lishi kerak.

Kulturalanayotgan muxitga berilayotgan xarorat mikroorganizmlarning fiziologik holati tarkibiga katta ta’sir ko‘rsatadi. Birinchidan mikroorganizmlarning o‘sishi tezligiga ta’sir etadi. Ma’lumki, xar bir produtsent uchun o‘stirishning optimal xarorati mavjud. SHuning uchun ishlab chiqarishda xaroratni ± 1 S da ushlab turiladi. Biroq ba’zi bir xolatlarda xaroratni rostlashning bunday rostlashning o‘zi etarli emas.

Kulturlash jarayoning optimal xaroratini ta’minlash mushkul texnik muammo xisoblanadi. Amaliyotda issiqlik ajratish jarayoni katta sarmoya talab etadi va murakkab sistemali issiqlik qaytarish uchun asosan apparat issiqlik yuklamasini xajmiga qarab korpusining sirt qismi, shu bilan birgalikda ichki fuksional konstruksiyalar yoki issiqlik almashtirgichlardan foydalaniladi.

Fermentyorni tashqaridan sovitish (isitish) jarayoni ko‘p xollarda apparat rubashkasi orqali amalga oshiriladi, bu biotexnologiya yoki boshqa soxalarda issiqlik almashinish jarayonining keng tarqalgan usuli xisoblanadi. Jarayonning asosiy xususiyati shundaki, bunday tipdagi issiqlik almashinuvchi uskunalarda apparat ichki xajmidagi konstruktiv elementlar bo‘lmaydi, aynan shu narsa fermentyorni ekspluatatsiya qilishni engillashtiradi va ishchi xajmning sodda xoldagi va ishonchi germetikligini ta’minlaydi.

Issiqlik ajratish yuqori bo‘lganda turli xildagi qurilgan issiqlik almashtirgichlar qo‘llaniladi. Fermentyorlarda ichki issiqlik almashinish uskunalari sifatida zmeevikli uskunalardan foydalaniladi. 5m³ xajmli apparatlarda bir dona zmeevik apparat markaziy qismiga o‘rnatiladi. Xajm jixatdan yanada kattaroq bulgan apparatlarda bir nechta zmeevik aralashtirish bo‘yicha o‘rnatilib qaytaruvchi to‘siqlar funksiyasini bajaradi.

6) Fermentyorlarda ko‘pik xosil qilish va ko‘piksizlantirish.

Ko‘p fazali geterogen texnologik jarayon gazli faza xisobida gidrodinamik sharoitda ko‘pincha ko‘pik xosil qilishga olib keladi. Ko‘pik xosil qilinishi suyuq fazadagi sirt-aktiv moddalari (YU.A.M) tufayli sodir bo‘ladi. O‘z navbatida ular sirt taranglikni tez kamaytirib, gaz va suyuqlikdan iborat sirt bo‘limlari turgunligini oshiradi.

Gaz pufakchalarini bunday suyuqlik qatlamidan o‘tishi natijasida pufakchalar plyonkasining stabilizatsiyasi sodir bo‘ladi va ko‘pik xosil bo‘lishiga olib keladi(toza suyuqlik amaliyotda ko‘pik xosil qilmaydi).¹³

Ko‘pik-murakkab fizik-kimyoviy sistema xisoblanadi. Ko‘piksizlantirish jarayonining vazifasi ko‘p qirrali bo‘lib, uni ko‘piksizlantirish mexanizmi va kinetikasini bilmay turib, uni echish (o‘rganish) mumkin emas. Xosil bo‘lgan ko‘pikni reaksion apparatdan chiqarib yuborish uchun bir nechta usullardan foydalaniladi:

1)fizik )

2) fizik-kimyoviy

3)texnologik

4) kombinirlangan.

1.Bioreaktorlar va ularning roli nimada?

2.Bioreaktorda boradigan turli jarayonlar qanday biotexnologik bosqichlarni o‘z ichiga oladi?

3. Mikroorganizmlarni ishlatilishi va aeratsiya haqida tushuncha bering

1.Fermentatsion jarayon haqida tushuncha

2. Fermentyorlarni qo‘llanilishi

3 Xujayra metobolizmiga ta’sir etuvchi omillar

4. Fermentatsiya uskunasi konstruksiyasiga qo‘yilgan talablar

Bioreaktorlar turli soxalarda keng qo‘llaniladi. YUqorida qayd etilganidek, fermenterlarni mikroorganizmlarni aseptik kulturalashda ishlatish mumkin. Ushbu jarayonni amalga oshirish uchun kuyidagi asosiy talablarni bajarish kerak:

- fermentatsion uskunalarning barcha elementlar va bulimlarini sterilizatsiyasi va ger­metikligini ta’minlash;

- kulturalash jarayonining boshlanishidan oxirigacha aseptik xolatini saklash;

- fermentyorga steril xoldagi kattik, sochiluvchan suyuk va gaz okimini kiritish.

Kattik sochiluvchan muxitni sterilizatsiyalash uchun issiklik bilan birga «sovuk» sterillash metodi va davriy yoki uzluksiz rejimdan foydalaniladi.

Mikrobiologik zavodlar va biokimyoviy kombinatlarda ishlatiladigan laboratoriya fermentatsion uskunalarining asosiy vazifalari quyidagilardan iborat:

1. Kulturalash jarayonida mikroorganizmlar effektiv shtammlari ustidan mikrobiologik seleksiya ishlari olib borish.

2. Mikroorganizm o‘sish parametrlariga mineral tuzlar, suv va boshka faktorlar ta’siri, xom ashyo sifatiga ta’sirining ajratish analizi.

3. Xujayra metobolizmga ta’siri va fizik-kimyoviy, biologik tabiatga xos turli stimulyator qo‘shimchalarning fermentatsiya jarayonidagi texnologik ko‘rsatkichlarini o‘rganish.

4. Kulturalash jarayonining optimal parametrlarini aniklash (xarorat, rN muxit, aeratsiya darajasi, aralashtirish va b).

5. Mikroorganizmlar turli shtammlarining kinetik va stexnometrik bog‘liqligini o‘rganish.

6. Biomassa tarkibi va xujayra metobilizmining ikkilamchi maxsulotiga tashki omillarning ta’sirini o‘rganish.

Laboratoriya fermentatsion uskunalari quyidagi asosiy talablarga javob berishi kerak:

- fermentatsiya uskunasi konstruksiyasiga qo‘yilgan talablar;

- texnologik sxemaga qo‘yilgan talablar;

- sxemaning o‘lchovchi (datchiklar) va nazorat kiluvchi (yoki boshqaruvchi) qismlariga qo‘yilgantalablar.

Konstruktiv fermentatsion laboratoriya uskunalariga komlekt uskuna yoki bloklar kiradi, u quyidagi sxemada o‘z aksini topgan.

Quyidagi rasmda chuqur suyuq fazali kulturalashning aerob jarayonlarini o‘tkazish uchun ishlatiladigan fermentlarning asosiy turlari keltirilgan.

1.Fermentatsion jarayon haqida tushuncha bering

2. Fermentyorlarni qo‘llash sohalari

3 Xujayra metobolizmiga ta’sir etuvchi omillar nimalardan iborat?

4. Fermentatsiya uskunasi konstruksiyasiga qo‘yilgan talablarni tushuntiring

Mavzu-19: Immunobiotexnologiyada qo‘llaniladigan bioreaktorni ishlash tartiblari bilan tanishish

Reja:

1.Bioreaktorlarni ishlash tartiblari

3. Davriy, uzluksiz jarayonlar sistemasi

4. Gaz fazali energiya berish fermentyorlari

Bioreaktorlarni ishlash tartiblari xaqida so‘z borganda, ularda kechadigan fermentatsiyalashning komplekt sistemasining ko‘rib chiqamiz. Bunda fermentyor asosiy, biroq yakka bo‘lmagan element xisoblanadi. Fermentyorlarni klassifikatsiyalash ularda bo‘layotgan jarayonlarga qarab quyidagi guruxlarga bo‘linadi:

8. 
   aerob, anaerob;
   
9. 
   davriy, uzluksiz;
   
10. 
    aseptik, nnosteril;
    
11. 
    xujayradagi selevoy maxsulot (xujayra tashqarisida);
    
12. 
    yuqori qism va gurux qismdagi o‘sish;
    
13. 
    eruvchan va noeruvchan chuqurlikdagi o‘sish;
    
14. 
    fermentyordagi ideal siqilish va ideal aralashishga yaqin bo‘lgan gidrodinamik talablar.
    

Amaliyotda ko‘pincha konstruktiv jixatdan farqlanuvchi bioreaktorlar – apparatga berilayotgan energiya usuli bilan aniqlanadi:

1. 
   gaz faza bilan;
   
2. 
   suyuk faza bilan;
   
3. 
   gaz va suyuklik fazalari (kombinirlangan) bilan.
   

3,10 rasm (a)

149-bet

3,10 rasm (b)

a) Energiya berish usulidagi fermentyorlar.

b) Energiya berish usulini xisobga olish bioreaktorlari.

Gaz fazali energiya berish fermentyorlari.

Bu apparatlarning umumiy xususiyati gaz fazali energiya berishdir. Bu gurux fermentyorlar konstruksiyasi jixatdan oddiy va ekspluatatsiya qilish darajasi yuqoridir. Xarakatlanuvchi uzel v detallardan xoli. Bu gurux fermentyorlarga barbotajli, erliftli, barbotaj-erliftli fermentyorlar misol bo‘ladi.bundan tashqari kolonnali fermentyorlar xam yuqori o‘rinda turadi.

Suyuq fazali energiya berish fermentyorlari. Bu gurux apparatlariga odatda energiya suyuq fazaga o‘zi yutuvchi aralashtirgich yoki nasoslar yordamida beriladi. Bundan tashqari suyuqlik apparatga maxsus uskunalar (soplo, ejektor, dispergator va b) yordamida kiritiladi.

Bu guruxga o‘zi yutuvchi meshalkali fermentyorlar kiradi va ular keng tarkalgan fermentyorlar xisoblanadi. Bu apparatlarga xavo xavo-purkovchi maxsus mashinadan berishi shart emas. Bu uning yutug‘i xisoblanadi.

Ejeksion fermentyorlar - Bu fermentyorlarda gazli faza retsikli mavjudki, u

Kamchiligi: gaz saqlovchi kultural suyuqlikni maxsus nasoslar yordamida xaydash lozim

Oqimli fermentyorlar- Unda tashki sirkulyasion kontur, nasos, ejeksion uskunalar, truprovod sirkulyasion sistemalari mavjud.

Suyuq va gazli fazalarga energiya berish fermentyorlari

Bunday turdagi apparatlarning asosiy konstruktiv elementi aralashtirish uskunasi xisoblanadi. U kislorodning aralashish yuqori intensivligini, gazni yuqori darajada dispergirlanishini, muxitni gomogenizatsiyalashni ta’minlaydi.

Aralashtirgichli va barbotajli fermentyorlar- Bunday fermentyorlarda aralashtirguvchi uskuna val bo‘lib, unga bir yoki bir nechta aralashtirgichlar o‘rnatilgan bo‘ladi. Aralashtirgichlar tagida gaztaksimlagich mavjud. Apparat ichiga sirkulyasion stakanlar va issiqlik almashtirgichlar o‘rnatilgan bo‘ladi.

Kombinirlangan fermentyorlar-Ular sirkulyasion konturli va aeratsiyali bo‘ladi. Bu apparatlarda energiya suyuq fazaga osevoy aralashtirgichlar yoki nasos yordamida, xavo esa xavopurkagich yordamida beriladi.

1.Bioreaktorlarni ishlash tartiblarini tushuntiring

3.Davriy, uzluksiz jarayonlar sistemasini tushuntiring

2.Dastlabki xom ashyoga qo‘yiladigan talablar

3.Mahsulot olish bosqichlari

4.Olingan mahsulotni sifatini tahlili

Bioreaktorni texnologik jarayonlarda qo‘llash uchun avvvlo ularni o‘lchamlari tanlanadi. Bioraktor o‘lchami kubik metrda, xom-ashyo sifati, turi miqdoriga, shuningdek, reaksion muxit davomiyligi va haroratiga bog‘liq holda aniqlanadi. Bioreaktor o‘lchami va kunlik yuklanadigan xom-ashyo me’yorining nisbati. Kunlik yuklanadigan xom-ashyoning miqdori bijg‘itish davomiyligi va tanlangan haroratga nisbatan aniqlanadi. Bioreaktorda mezofil rejimda bijg‘itish davomiyligi 10 kundan 20 kungacha davom etadi. Kundalik quyiladigan xom-ashyoning me’yori esa bioreaktordagi umumiy xom-ashyoning 1/20 dan 1/10 gacha nisbatda bo‘ladi.

Aniq miqdordagi xom-ashyoni qayta ishlash uchun bioreaktor o‘lchami.-Dastlab hayvonlar soniga bog‘liq holda biogaz uskunasiga tushadigan kundalik go‘ng miqdori (DN) aniqlanadi. So‘ngra xom-ashyo suv yordamida 86-92% namlikkacha suyultiriladi.

Ko‘pchilik qishloq xo‘jalik biogaz uskunalarida go‘ng va suv miqdori 1:3 dan 2:1 nisbatgacha qo‘llaniladi.

SHunday qilib, yuklanadigan xom-ashyo (D) – bu xo‘jalik qoldiqlari summasi (DN) va suv (DV) aralashmasiga teng.

Xom-ashyoni mezofil rejimda qayta ishlash uchun xom-ashyoning kundalik me’yori uskunaga quyiladigan umumiy xom-ashyoning (OS) 10% iga teng bo‘ladi.

SHunday qilib, bioreaktor o‘lchami (OR) quyidagi formula yordamida hisoblanadi:

OS = 2/3 OR

OR = 1,5 OS

Bunda: OS = 10× D

D = DN+DV

Xo‘jalikda 10 bosh yirik qoramol, 20 bosh cho‘chqa va 35 bosh tovuq boqilganda bioreaktor o‘lchami quyidagicha bo‘ladi:

1 bosh yirik qoramolning kundalik ekskrementining hajmi 55 kg;

1 bosh cho‘chqaniki 4,5 kg, 1 bosh tovuqniki 0,17 kg ga teng bo‘ladi.

Demak, xo‘jalikning kundalik axlat chiqindisi (DN) quyidagiga teng bo‘ladi:

10×55 + 20×4,5 + 35×0,17 = 550+90+5,95 = 645,95 kilogramm yoki taxminan 646 kg ni tashkil etadi.

Ekskrementlarning namligi cho‘chqanida va qoramollarda 86%, tovuqlarnikida esa 75% ga teng bo‘ladi.

85% li namlikni ta’minlash uchun 3,9 l suv qo‘shish zarur (4 kg atrofida).

Demak kundalik quyiladigan xom-ashyo miqdori 650 kg.

Bioreaktorning to‘liq xom-ashyo bilan to‘ldirilishi OS = 10×0,65 = 6,5 t va bioreaktor hajmi OR =1,5× 6,5 = 9,75 yoki taxminan 10m³ ga teng bo‘ladi.

Kinetik xisobning asosini kulturalash jarayonining kinetik bog‘liqlik (mutelik, model) va stexiometrik koeffitsient o‘zaro bog‘liqligi tashkil kiladi. Maxsus adabiyotlarda biz turli xildagi limitlanayotgan substratdan (S) mikroorganizmlar o‘sishining solishtirma tezligi (μ) yoki metabolizm maxsulotlarining ingibrlanish (R) bog‘liqliklarini ko‘rishimiz mumkin.

Kinetik koeffitsient modeli K_S ; K_P; K_Pr va bogliklik adekvatligini tanlash uchun kinetik tajribalarning ma’lumotlaridan foydalaniladi.

Fermentatsiya jarayonini optimalizatsiya va intensifikatsiya usullarining bir necha turlari mavjud. Ular mikrobiologik va texnologik usullarga asoslangan: – aktivrok shtamm – produtsentlarning kullanilishi; - apparaturaviy takomillashtirish;

- ozika muxiti tarkibining optimizatsiyasi va kulturalash talablari;

- biostemulyatorlarni qo‘llash;

- substrat, emulgatorlarni «tashuvchilar» va b.

Bu barcha usullar biotexnologik jarayonning maksimal maxsuldorligini va oxirgi maxsulot chiqishini ko‘paytiradi. Substratni ratsional ishlatilishi natijasida tan narx tushadi va maxsulot birligiga sarflanayotgan energiya kamayadi.Xom ashyoning komponent tarkibi va uning «tozaligi» biosintez maxsulotlari chiqishi va sifatiga bog‘liq. Mikrobli sintez maxsulotlari ishlab chiqarish mashtablarida toza substratlar qatorida, masalan, individual qoidalar, uglevod saqlovchi oziqa chiqindilari ishlatiladi. Produtsentlarni kulturalashning optimal talablarini tanlashdi jarayonning fiziologik fazaliligiga katta e’tibor berish lozim. Bizga ma’lumki, davriy kulturalash jarayoni fiziologik jixatdan ikki fazali xisoblanadi, ya’ni bunda biomassa to‘lishi maksimum tezligi vaqt bo‘yicha maxsulot to‘lish maksimum tezligiga mos kelmaydi. Agarda xar ikki tezlik mos kelsa, u xolda jarayon bir fazali xisoblanadi.

Xujayralarga kislorod transporti ta’sirini xisobga olib kulturalash jarayonini optimizatsiya qilish etarli darajada aktual va samarali usul xisoblanadi.

Texnologik jarayondan quyidagilarni ko‘rsatishimiz mumkin:

- fermentatsiya jarayonini izbыtochnыy bosimda amalga oshirish;

- kislorodni aeratsiyalash yoki kislorod-xavoli aralashmadan foydalanish;

- muxitning fizik-kimyoviy xususiyatiga ta’sir etuvchi yoki kislorodning massa tashishni tezlashtiruvchi sirt-aktiv moddalardan foydalanish;

- kislorod tashuvchilardan foydalanish;

- xujayralarni aktivizatsiyalash maqsadida lazer, ultratovush, magnitli usullardan foydalanish;

- xaroart, rN, aeratsiya populyasiyasi buyicha siklik (stress) ta’sirlarning qo‘llanilishi;

- mikroorgnizmlarning kislorod yutish tezligi bo‘yicha substrat, tuzlarning optimal uzatish usulidan foydalanish.

Fermentatsiya jarayonini optimizatsiyalashning bu usullari aniq biosintez jarayoniga nazariy va eksperimental jixatdan yondoshishni talab etadi.¹⁴

2.Dastlabki xom ashyoga qanday talablar qo‘yiladi?