Циљ предмета:

Структура, функција, физиолошко-биохемијско-метаболичка својства и специфичности и улога у природи ћелија микрооорганизама (МО). "Биолошки агенси", могућности, начини и производи биотехнологије (БТХ) и патенти/овање.

Исход предмета:

Теоријско и експериментално познавање хемијске и биохемијске активности МО и других "биолошких агенаса" и могућности и значаја њихове биотехнолошке примене и биотехнологије као једног од кључних домена напретка цивилизације.

Садржај предмета:

Теоријска настава

• Место МО у живом свету.
• Структура и функција ћелија МО.
• Биохемија МО.
• Увод у БТХ.
• Регулација метаболизма МО и БТХ.
• Генетичке модификације МО у БТХ. Елементи молекуларне БТХ. Биоинформатика у БТХ.
• Увод у биохемијско инжењерство.
• Биореактори. Контрола и вођење БТХ процеса.
• Имобилизовани "биолошки агенси" у БТХ.
• Изоловање производа БТХ.
• Примарни и секундарни метаболизам и његови производи у БТХ.
• БТХ животне средине и биогеотехнологија.
• БТХ биљака и анимална БТХ и производи. Генетски модификовани организми као храна. Матичне ћелије у хуманој БТХ.
• Заштита интелектуалне својине у БТХ.

Практична настава

1. Колона Виноградског. Припрема култура микроорганизама изолованих на предмету МБМБХ.
2. GC бактеријских масних киселина. Идентификација микроорганизама комерцијалним АPI Biomerieux тестовима.
3. Аеробна и анаеробна ферментација квасца. Гликолиза. Микробиолошко добијање антибиотика, ферментација S. hygroscopicus.
4. Одређивање минималне инхибиторне концентрације (МИК) за тетрациклин и екстракт биљке "XY" методом дифузије у агару. Хемотаксија Pseudomonas aeruginosa.
5. Изоловање ауксотрофних мутаната квасца Saccharomyces cerevisiae.
6. Изоловање, PCR и електрофоретска карактеризација микробне 16S rDNK.
7. Протеолитички ензими Streptomyces hygroscopicus.
8. Иницијација калусне културе пасуља.
9. Одређивање виабилности биљне културе ткива.
10. Одређивање kLa сулфитном методом. Одређивање аерационог капацитета лабораторијског ферментора апсорпционо-десорпционом методом помоћу кисеоничне електроде. Стехиометрија, термодинамика и кинетика микробиолошких процеса - рачунске вежбе.
11. Биохидрометалургија.
12. Биоремедијација земљишта контаминираног нафтом и њеним дериватима.
13. Утицај концентрације глукозе и биотина на принос биомасе пекарског квасца у ерленмајерима уз мућкање - 1 и 2.
14. Динамика продукције биомасе пекарског квасца у аеробним условима у лабораторијском биореактору - 1 и 2.
15. Демо контрола и вођење БТХ процеса помоћу рачунара.

Ваннаставне активности

Претраживање и прикупљање литературе, припреме за вежбе, писање семинарског рада и спремање испита.

Литература:

1. С. Прентис: Биотехнологија, превод са енглеског језика, Школска књига, Загреб 1991.
2. Д. Пејин: Индустријска микробиологија, Технолошки факултет, Нови Сад, 2003.
3. Д. А. Ђукић, В. Т. Јемцев: Микробиолошка биотехнологија, Дерета, Београд, 2003.
4. Ј. Барас, В. Б. Вељковић, С. Попов, Д. Повреновић, М. Лазић, Б. Златковић: Основи биопроцесног инжењерства (CD ROM), Технолошки факултет, Лесковац, 2009.
5. Г. Гојгић-Цвијовић, М. М. Врвић: Практикум за микробиолошку хемију, ИХТМ - Центар за хемију, Београд, 2003.
6. В. Б. Вељковић, М. Л. Лазић: Практикум за основне процесе биохемијског ижењерства, Технолошки факултет, Лесковац, 1993.
7. М. М. Врвић и В. П. Бешкоски: Материјали са предавања и вежби

Методе извођења наставе:

Интерактивна настава, лабораторијске вежбе и семинарски радови.