werkveldverkenning
Industriële biotechnologie
Definitie biotechnologie
BIOTECHNOLOGIE = elke technologische toepassing waarbij biologische systemen, levende
organismen of afgeleiden daarvan worden gebruikt om producten of processen tot stand te brengen of
te veranderen voor specifieke doeleinden
Biotechnologie houdt zich bezig met de technieken om biologie te gebruiken voor praktische
doeleinden en is een heel breed terrein dat zich uitstrekt van kaasmaken tot hightech
laboratoriumwerk. Een onderdeel van de biotechnologie dat tegenwoordig in de aandacht staat is de
genetische manipulatie.
Deelaspecten in biotechnologie
Biochemie
DNA-technologie (=gentechnologie)
Microbiologie
Immunologie
Virologie
Fermentatie
Cellijnen
Productie van geneesmiddelen
Chemische productie: vb Jansen Pharmaceutica – beerse en Geel
het actief product v/h geneesmiddel wordt gemaakt door verschillende chemische reacties na elkaar
uit te voeren (soms wel 15 stappen)
Patent vervallen: productie generische vormen
Biotechnolgische productie: vb Sanofi – Geel
het actief product wordt gemaakt mbv zoölogische cellen (genetisch gemodificeerde hamster
ovariacellen)
Ziekte van Pompe:
Zure alfa glucosidase (GAA) is enzym dat zorgt voor afbraak van glycogeen in
spiercellen. GAA zet glycogeen om tot glucose
Een tekort aan GGA zal glycogeenstapelingsziekte veroorzaken.
GAA heeft zeer complexe peptidestructuur met daarop complexe suikergroepen, dit molecule kunnen
we niet chemisch aanmaken!
Actievere vorm = neo GAA: mvh chemische reacties worden op GAA suikergroepen gezet kan enkel
chemisch
Steeds veel zuiveringsstappen nodig om actief product af te zonderen uit het medium: downstream
proces
Verschillen bio-industrie en chemische industrie
In vorige deccenia veel producten chemisch geproduceerd, zowel in de fijn chemie als in de
farmaceutische sector. Bij deze chemische reacties is veel energie vereist en worden grote
hoeveelheden nevenproducten gevormd ecologische voetafdruk groot
Tot op het heden kunnen zeer ingewikkelde biomoleculen niet chemisch gesynthethiseerd worden,
hiervoor zouden honderden stappen uitgevoerd moeten worden
, werkveldverkenning
Tot 2015 is er een sterke toename van industriële biotechnologie na de economische dip gaat de
groei gestaagd. Vooral biopharmaceuticals zijn voor Vlaanderen belangrijk.
In industriële biotechnologie maakt men steeds gebruik van:
Enzymen
Immunologische reacties
Genetische modificatie
Cellijnen
Bouwstenen van industriële biotechnologie
Enzymes en pathways
enzymes
in biologische cellen worden steeds enzymen gebruikt om chemische reacties uit te voeren, ze kunnen
in dat opzicht biokatalysatoren genoemd worden.
Enzymen zijn proteïnen die worden gesynthetiseerd in de levende cel zelf. Ze katalyseren
thermodynamisch mogelijke reacties zodanig dat noodzakelijke biochemische processen aan
voldoende hoge snelheid kunnen opgaan. Ze zijn 10^3-10^7 keer sneller.
Bijna altijd zijn enzymen proteïnen met een heel specifieke 3D structuur en functie. Chemisch
beschreven als polyAZ-verbindingen met specifieke ruimtelijke structuur, waardoor ze chemische
reacties kunnen katalyseren. In levende cellen veel verschillende enzymen, enkel de enzymen die
nidig zijn worden aangemaakt door de cel
Indien nieuwe reacties uitgevoerd worden, zal de cel nieuwe enzymen aanmaken de info voor de
aanmaak is aanwezig i/h DNA
Onder fysiologische omstandigheden verlopen meeste biochemische reacties tssn zuivere stoffen traag
Peptidebindingen zijn in fysiologische omstandigheden vrij stabiel. Het duurt maanden voor dat een
meetbaar gedeelte v/h peptide is gehydrolyseerd. Dit is op zich goed omdat anders de eiwitten ziuden
hydrolysren als ze in contact komen met water. Anderijds zouden voedingseiwitten bijna niet verteerd
worden. De versnelling wordt katalyse genoemd (zie p7-8)
Industriële biotechnologie
Definitie biotechnologie
BIOTECHNOLOGIE = elke technologische toepassing waarbij biologische systemen, levende
organismen of afgeleiden daarvan worden gebruikt om producten of processen tot stand te brengen of
te veranderen voor specifieke doeleinden
Biotechnologie houdt zich bezig met de technieken om biologie te gebruiken voor praktische
doeleinden en is een heel breed terrein dat zich uitstrekt van kaasmaken tot hightech
laboratoriumwerk. Een onderdeel van de biotechnologie dat tegenwoordig in de aandacht staat is de
genetische manipulatie.
Deelaspecten in biotechnologie
Biochemie
DNA-technologie (=gentechnologie)
Microbiologie
Immunologie
Virologie
Fermentatie
Cellijnen
Productie van geneesmiddelen
Chemische productie: vb Jansen Pharmaceutica – beerse en Geel
het actief product v/h geneesmiddel wordt gemaakt door verschillende chemische reacties na elkaar
uit te voeren (soms wel 15 stappen)
Patent vervallen: productie generische vormen
Biotechnolgische productie: vb Sanofi – Geel
het actief product wordt gemaakt mbv zoölogische cellen (genetisch gemodificeerde hamster
ovariacellen)
Ziekte van Pompe:
Zure alfa glucosidase (GAA) is enzym dat zorgt voor afbraak van glycogeen in
spiercellen. GAA zet glycogeen om tot glucose
Een tekort aan GGA zal glycogeenstapelingsziekte veroorzaken.
GAA heeft zeer complexe peptidestructuur met daarop complexe suikergroepen, dit molecule kunnen
we niet chemisch aanmaken!
Actievere vorm = neo GAA: mvh chemische reacties worden op GAA suikergroepen gezet kan enkel
chemisch
Steeds veel zuiveringsstappen nodig om actief product af te zonderen uit het medium: downstream
proces
Verschillen bio-industrie en chemische industrie
In vorige deccenia veel producten chemisch geproduceerd, zowel in de fijn chemie als in de
farmaceutische sector. Bij deze chemische reacties is veel energie vereist en worden grote
hoeveelheden nevenproducten gevormd ecologische voetafdruk groot
Tot op het heden kunnen zeer ingewikkelde biomoleculen niet chemisch gesynthethiseerd worden,
hiervoor zouden honderden stappen uitgevoerd moeten worden
, werkveldverkenning
Tot 2015 is er een sterke toename van industriële biotechnologie na de economische dip gaat de
groei gestaagd. Vooral biopharmaceuticals zijn voor Vlaanderen belangrijk.
In industriële biotechnologie maakt men steeds gebruik van:
Enzymen
Immunologische reacties
Genetische modificatie
Cellijnen
Bouwstenen van industriële biotechnologie
Enzymes en pathways
enzymes
in biologische cellen worden steeds enzymen gebruikt om chemische reacties uit te voeren, ze kunnen
in dat opzicht biokatalysatoren genoemd worden.
Enzymen zijn proteïnen die worden gesynthetiseerd in de levende cel zelf. Ze katalyseren
thermodynamisch mogelijke reacties zodanig dat noodzakelijke biochemische processen aan
voldoende hoge snelheid kunnen opgaan. Ze zijn 10^3-10^7 keer sneller.
Bijna altijd zijn enzymen proteïnen met een heel specifieke 3D structuur en functie. Chemisch
beschreven als polyAZ-verbindingen met specifieke ruimtelijke structuur, waardoor ze chemische
reacties kunnen katalyseren. In levende cellen veel verschillende enzymen, enkel de enzymen die
nidig zijn worden aangemaakt door de cel
Indien nieuwe reacties uitgevoerd worden, zal de cel nieuwe enzymen aanmaken de info voor de
aanmaak is aanwezig i/h DNA
Onder fysiologische omstandigheden verlopen meeste biochemische reacties tssn zuivere stoffen traag
Peptidebindingen zijn in fysiologische omstandigheden vrij stabiel. Het duurt maanden voor dat een
meetbaar gedeelte v/h peptide is gehydrolyseerd. Dit is op zich goed omdat anders de eiwitten ziuden
hydrolysren als ze in contact komen met water. Anderijds zouden voedingseiwitten bijna niet verteerd
worden. De versnelling wordt katalyse genoemd (zie p7-8)
