Для получения разнообразных антибиотиков в биотехнологии применяют актиномицеты (род Streptomyces), грибы Penicillium chrysogenum, Cephalosporium acremonium и др.

Многие микроорганизмы — бактерии, дрожжи, вирусы — используют в качестве реципиентов чужеродного генетического материала с целью получения рекомбинантных штаммов — про­дуцентов биотехнологической продукции. Получены рекомбинан-тные штаммы Е. coli, продуцирующие интерфероны, инсулин, гормон роста, антигены вируса СПИДа; штаммы В. subtilis, вы­рабатывающие интерферон; штаммы дрожжей, продуцирующих интерлейкин-2, антиген вируса гепатита В; рекомбинантные ви­русы осповакцины, синтезирующие антигены гепатита В, виру­са бешенства, клещевого энцефалита и др.

Для получения вакцин и диагностических препаратов исполь­зуют также патогенные микроорганизмы (брюшного тифа, кок­люша, дифтерии, столбняка и др.).

Широкое применение в биотехнологии нашли культуры животных и растительных клеток. Известно, что строе­ние, физиология и биотехнология животных и растительных клеток более сложны, чем бактериальных клеток. Из культур животных и растительных клеток можно извлечь более широкий ассортимент сложной и ценной продукции, однако процесс куль­тивирования растительных и животных клеток более трудоемкий и дорогостоящий. Из культур тканей растений можно получать разнообразные соединения, используемые в медицине (алкало­иды, противовоспалительные вещества, противолейкозные и про­тивоопухолевые, противобактериальные, сердечные и почечные средства, ферменты, витамины, опиаты и др.), сельском хозяй­стве, химической и других отраслях промышленности. Животные клетки используют как для получения продукции, синтезируе­мой клетками, так и для выращивания в клетках вирусов с целью получения из них вакцин и диагностических препаратов.

Технология получения продуктов микробного или клеточного синтеза. Основным условием для успешного проведения технологического процесса является выбор или по­лучение высокопродуктивного промышленного штамма-проду­цента и поддержание его в активном состоянии. Известно, что различные штаммы по количеству и качеству продукции того или иного вещества (фермента, антибиотика, витамина, аминокис­лоты, антигена, алкалоида и др.) могут существенно отличать­ся. Естественно, что от этого в значительной мере зависят эко­номическая эффективность и активность целевого продукта.

Вторым важным условием является подбор питательных сред, обеспечивающих максимальное накопление биомассы или целе­вого продукта; питательные среды должны состоять из дешево­го, недефицитного и доступного сырья, поскольку при промыш­ленном культивировании микроорганизмов потребляются огром­ные их количества. В крупномасштабном производстве для при­готовления питательных сред служит обычно сравнительно де­шевое сырье (меласса, парафины нефти, дрожжи, уксусная кислота, природный газ). Более ограниченное применение, глав­ным образом при получении медицинских препаратов, находят казеин, препараты крови, среды из мясных гидролизатов.

Для выращивания животных клеток применяют питательные среды, имеющие сложный состав. Они компануются из высоко­качественного сравнительно дорогого сырья (аминокислоты, соли, ростовые факторы). В последнее время успешно разраба­тываются питательные среды для культур клеток из гидролиза­тов казеина, дрожжей, мяса и крови.

Для получения продукции в максимальных количествах актив­ный штамм-продуцент выращивают на оптимальной питатель­ной среде в оптимальных условиях культивирования (посевная доза, температура, рН, окислительно-восстановительный потен­циал, аэрация, массообменные характеристики, питательные и ростовые добавки, сроки культивирования). Выращивание про­водят в ферментаторах (культиваторах), вместимость которых может варьировать от 2 л до 100—400 м³ в зависимости от по­требности в продукте. Для получения культур животных клеток объем ферментаторов пока не превышает 3 м³. В настоящее вре­мя биотехнологическая промышленность оснащена ферментато­рами, позволяющими вести процесс в автоматическом режиме с программным управлением. Процесс культивирования ведется в асептических условиях, чтобы получить чистые культуры це­левых микроорганизмов или культуры клеток.

Помимо суспензионного (глубинного) культивирования в фер­ментаторах иногда применяют поверхностное культивирование на плотных питательных средах (бактерии, грибы) или в жидком монослое (культуры животных клеток). Последний способ осу­ществляется в роллерных (вращающихся) установках.

Полученную биомассу микроорганизмов или культуры клеток подвергают затем переработке, сущность которой определяется технологией получения целевого продукта. Наиболее типовыми являются следующие процессы:

А концентрирование биомассы (сепарированием, центрифугиро­ванием) и приготовление из него жидкого (суспензии, пас­ты) или сухого продукта;