Pécs Miklós: Biotermék technológia-2 1. Bevezetés
BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomány Tanszék 1
1
BIOTERMÉK TECHNOLÓGIA-2
MScBiomérnök hallgatók számára
3 + 0 + 0óra, 4 kredit, szóbeli vizsga Előadók: Pécs Miklós,
F-labor (F épület, FE lépcsőház földszint 1) (463-) 40-31
pecs@eik.bme.hu BallagiAndrás,
DIAGON Kft aballagi@diagon.com
Diasorok és szöveges segédanyagok találhatók a:
http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas
/konyvek /mezgaz /Biotermek technologia /MSc címen
2
KÖVETELMÉNYEK
AzALÁÍRÁS feltételeegyházifeladatkérdés megvála- szolása. Akérdéstmindenkinek emailbenküldömel no- vemberhónapban,kbkét hétlesz ahatáridő.
VIZSGA (azután záróvizsga) A vizsgaidőszakban: szóbeli, hetente többször Tételsor: van az intraneten, de az a záróvizsgára szól.
A szóbelin legalább két témakörről kérdezek.
3
BIOTERMÉK TECHNOLÓGIA
Miről szólez atárgy?
Biotermék: azok a piacra kerülő termékek,amelyeket bio- technológiai úton állítanak elő.
Atermékekcsoportjai,fajtái, jellemzőik, felhasználásuk.
Technológia: nem csak afermentációsfolyamatszűkenvett paramétereirőlleszszó (táptalaj, hőmérséklet,pH,idő),ha- nem atörzsek kiválasztásától/kialakításátólafermentáción átafeldolgozásigazegészről.
Ez egyszintetizáló tárgy,sok eddig megszerzett ismeretre épül,de erremárnemépül más – ezért záróvizsgatárgy.
4
A (BIO)TERMÉKEK CSOPORTOSITÁSA
Sejttömeg:pékélesztő,egysejt-fehérje, starterkultúrák Primer metabolitok: etanol, szerves savak, aminosavak, nukleotidok
Szekunder metabolitok: antibiotikumok,növényihormonok, pigmentek, alkaloidok
Polimersejtalkotók: enzimek, poliszacharidok, nukleinsavak Rekombináns fehérjék: hormonok, ellenanyagok, enzimek
A (BIO)TERMÉKEK CSOPORTOSITÁSA
A termék típusa, a képződés módja gyakran meghatározza a fermentációs technológiát:
Primer metabolitnál: Szekunder metabolitnál:
5
6
DE NOVO FERMENTÁCIÓ S TÁPANYAGOK SZAPORODÓSEJTEK S TERMÉKEK
BIOTRANSZFORMÁCIÓ / BIOKONVERZIÓ
AANYAG
B
ANYAGSEJT SEJTALKOTÓRÉSZ
ENZIM
Csoportosítás technológia szerint
Pécs Miklós: Biotermék technológia-2 1. Bevezetés
BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomány Tanszék 2
Biotermék technológia
Mit és miért érdemes tudni egy termékről és egy technológi- áról?
Érdemes végig menni a K+F lépésein, eszerint épül fel a tananyag:
1. Ismerjük meg minél jobban a célterméket! (ez különösen fehérjéknél munkaigényes.)
2. Dolgozzunk ki megbízható analitikát!
3. Válasszuk ki/hozzuk létre a megfelelő termelő szerveze- tet!
4. Végezzük el a fermentáció (upstream) optimálását!
5. Végezzük el a feldolgozás (downstream) optimálását!
7
BIOTERMÉK TECHNOLÓGIA
8
A termelő törzs kialakítása
A genetikai manipuláció módszerei négy generációba sorol- hatók az egyszerű screeneléstőla metabolomikáig.
9
Upstream optimálás
10
Downstream optimálás
11
Gazdasági kérdések
Megéri-e a biológiai iparral foglalkozni?
12
Pécs Miklós: Biotermék technológia-2 1. Bevezetés
BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomány Tanszék 3
13
A termékek gazdasági csoportosítása:
Termelésivolumen szerint:
Nagy tömegben előállított (bulk) anyagok: élelmiszeripari, vegyipari alapanyagok
–Versenypiac, kis haszon
– Az innováció a költségek lefaragására irányul Finomvegyszerek, új gyógyszerek, diagnosztikumok
– innovatív termékek, – kisebb mennyiség –nagyobb profit Mennyiség – ár kapcsolat:
14
MÁS CSOPORTOSITÁS:
MÁS CSOPORTOSITÁS:
15
A bulk fermentációs termékek világpiaca
Forrás: BCC Research
16
A bulk fermentációs termékek világpiaca
Azösszes fermentációsbulktermék világpiaca2008-ben 15,9 milliárdUSD volt, 2013-ra ez 22,4milliárdUSD-ra emelkedett, átlagos növekedési ráta7,0 %/év.
Az aminosavak piaca a legnagyobb falat, 2008-ban 5,4milliárd USD-tgenerálva. Ez azösszeg2013-ra 7,8milliárdUSD-ra növekszik,ami 7,6 %/év átlagos növekedési rátátjelent.
Az ipari enzimekfelhasználása államásodikhelyen, a piaci növekedés8,9%/év,3,2milliárdUSD-ról~4,9milliárdUSD-ra 2013-ig.
K+F ráfordítás, iparági összehasonlítás 2017
Forrás: ifpma.org 17
18
A piacvezető biotechnológiai gyógyszerek (2012)
Pécs Miklós: Biotermék technológia-2 1. Bevezetés
BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomány Tanszék 4
19
A piacvezető biotechnológiai gyógyszerek (2017)
20
Fejlődési fázisok
21
TARTALOMJEGYZÉK (BTT-2)
PRIMER METABOLITOK Treoninés citromsav gyártás BIOPOLIMEREK
Enzimek, poliszacharidok SZEKUNDER METABOLITOK
➢ Antibiotikumok
• β-laktám vázas antibiotikumok
22
TARTALOMJEGYZÉK
NÖVÉNYI EREDETŰ TERMÉKEK Növényi szövettenyészetek, módszerek Növényi szekunder metabolitok Alkaloidok
SZTEROIDKONVERZIÓK
VÉRKÉSZÍTMÉNYEK ELŐÁLLÍTÁSA
23
TARTALOMJEGYZÉK
REKOMBINÁNS FEHÉRJÉK ELŐÁLLÍTÁSA Glikozilálás
Sejtvonalak, tápoldatok, technikák, berendezések Rekombináns fehérjék, bioszimiláris termékek Monoklonálisellenanyagok
Diagnosztikumok
