биологическая безопасность биотехнологических производств

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА»
Кафедра «Нанотехнологии и биотехнологии»
БИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Методические указания к практическим занятиям
для студентов, обучающихся по направлению
«Биотехнология» дневной формы обучения
Нижний Новгород 2015
1
Составители: С.Ю. Радостин, Т.А. Глазова
УДК 541.1
Биологическая безопасность биотехнологических производств: метод.
указания к практическим занятиям для студентов, обучающихся по
направлениям и «Биотехнология», всех форм обучения/ НГТУ; сост.:
С.Ю. Радостин, Т.А. Глазова, Н. Новгород, 2015. 8 с.
Методические указания предназначены в качестве рекомендаций для
подготовки к практическим занятиям для студентов по дисциплине
«Биологическая безопасность биотехнологических производств».
©Нижегородский государственный технический
университет
им.
Р.Е.
Алексеева,
2015
2
1. Вопросы и задания для подготовки к практическим занятиям:
Раздел 1. Введение.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Контрольные вопросы:
Биотехнология как наука и область практической деятельности.
Охарактеризуйте продукты биотехнологии.
Рассмотрите аспекты понятия безопасности биотехнологии.
Охарактеризуйте объекты биотехнологии.
Рассмотрите технологические схемы биотехнологических производств.
Рассмотрите источники эмиссии.
Раздел 2. Санитарно-гигиеническая характеристика «биологического
фактора».
Контрольные вопросы:
1. Дайте санитарно-гигиеническую характеристику живых клеток
микроорганизмов.
2. Дайте санитарно-гигиеническая характеристика инактивированных
клеток микроорганизмов.
3. Дайте
санитарно-гигиеническая
характеристика
продуктов
метаболизма.
4. Дайте характеристику облигатных и факультативных паразитов.
5. Дайте
характеристику
патогенных
и
условно-патогенных
микроорганизмов.
6. Охарактеризуйте значение нормальной микрофлоры человека.
7. Рассмотрите факторы патогенности бактерий.
8. Рассмотрите факторы патогенности грибов.
9. Рассмотрите понятие вирулентности и факторы вирулентности.
10.Что такое инфекционный процесс?
11.Рассмотрите понятие «инфицирующая доза».
12.Охарактеризуйте формы инфекций.
13.Рассмотрите механизмы передачи инфекции.
14.Рассмотрите проблемы использования генномодифицированных
микроорганизмов.
15.Дайте характеристику экзометаболитов микроорганизмов.
16.Дайте характеристику эндометаболитов микроорганизмов.
17.Рассмотрите классификацию и механизмы действия антибиотиков.
3
18.Рассмотрите применение и воздействие на организм промышленных
ферментных препаратов.
19.Рассмотрите применение и воздействие на организм токсинов и
анатоксинов микроорганизмов.
Примеры тестовых заданий:
1. Степень патогенности штамма, вызывающего инфекционное
заболевание,
при
определенном
способе
заражения
макроорганизма, называется
а) вирулентностью
б) патогенностью
в) восприимчивостью
г) комменсализмом
2. Эндотоксины характеризуются как:
а)
пептидогликаны,
тейхоевые кислоты,
липополисахариды,
липопротеиды
б) высокомолекулярные белки
в) термолабильны, обладают высокой токсичностью
г) термостабильны, сравнительно слабые антигены, действуют на
макроорганизм однотипно
3. Токсин с блокированным активным центром, утратившим
токсичность, но сохранившим антигенные свойства, называется
а) афлатоксин
б) анатоксин
в) энтеротоксин
г) детоксин
4. Если возбудитель инфекции сохраняется в организме и вновь его
инфицирует, и при каждом новом заражении увеличивается
численность популяции – такое состояние называется
а) реинфекцией
б) инфекцией
в) суперинфекцией
г) имунодефицитом
4
Раздел 3. Гигиеническое обеспечение биологической безопасности
биотехнологических производств.
Контрольные вопросы:
1. Рассмотрите нормативные документы и рекомендации по охране
окружающей среды.
2. Охарактеризуйте меры безопасности при работе с биологическими
объектами.
3. Охарактеризуйте понятие «гигиенический норматив».
4. Рассмотрите порядок оценки безопасности промышленных штаммов.
5. Рассмотрите экспериментальное обоснование ПДК живых клеток в
воздухе рабочей зоны.
6. Рассмотрите экспериментальное обоснование ПДК живых клеток в
атмосферном воздухе.
7. Дайте характеристику понятия «порог действия фактора».
8. Рассмотрите основы классификации штаммов микроорганизмов по
степени опасности.
9. Рассмотрите
основы
санитарно-гигиенического
нормирования
биотехнологических продуктов, содержащих инактивированные
клетки.
10.Охарактеризуйте методы определения сенсибилизирующих свойств
«биологического фактора».
11.Рассмотрите понятие «порог аллергенного воздействия».
12.Рассмотрите методы обоснования ПДК сухих препаратов в воздухе
рабочей зоны.
13.Рассмотрите метод определения содержания специфического белка в
выбросах биотехнологических производств.
14.Рассмотрите схему токсикологических исследований по обоснованию
ПДК ферментных препаратов в воздухе рабочей зоны.
Примеры тестовых заданий:
1. Гигиеническому нормированию подлежат:
а) патогенные штаммы
б) непатогенные штаммы
в) готовые формы препаратов, содержащие микроорганизмы
г) все выше перечисленные
2. На этапе микробиологических исследований определяются:
а) методы идентификации
5
б) патогенность штамма
в) таксономическое положение штамма
г) ПДК клеток в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе
3. Токсичность штамма определяют путем введения в организм
подопытного животного
а) суспензии живых клеток
б) фильтрата культуральной жидкости
в) прогретой суспензии клеток
г) сыворотки антител к данному штамму
4. При комплексной токсико-гигиенической оценке биологической
активности штаммов и продуктов их жизнедеятельности
определяются:
а) канцерогенные свойства
б) аллергические свойства
в) тератогенные свойства
г) все выше перечисленные
Раздел 4. Инженерно-техническое
биотехнологических производств
обеспечение
безопасности
Вопросы к коллоквиуму:
1. Понятие асептические производства.
2. Способы, обеспечивающие исключение попадания посторонней
микрофлоры в производственный процесс.
3. Промышленные способы стерилизации.
4. Установка непрерывной стерилизации.
5. Особенности стерилизации оборудования.
6. Показатели эффективности процесса термической стерилизации.
7. Особенности стерилизации воздуха, подаваемого на стадию
ферментации.
8. Фильтрационные системы.
9. Системы очистки газовоздушных выбросов от живых клеток
микроорганизмов.
10.Системы очистки от пылевых выбросов.
11.Системы очистки сточных вод биотехнологических производств.
12.Термическая (паровая) деконтаминация.
13.Биологические методы очистки сточных вод.
6
14.Замкнутый цикл водоиспользования в биотехнологическом процессе.
15.Способы деконтаминации воздуха и производственных поверхностей.
Раздел
5.
Обеспечение
биотехнологических производств.
микробиологической
безопасности
Контрольные вопросы:
1. Понятие вредного и опасного производственного фактора.
2. Классификация условий и характера труда.
3. Классификация «биологических факторов» биотехнологических
производств согласно классам условий и характера труда.
4. Система Санитарных правил и нормативов (СанПиНы).
5. Рассмотрите Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом
благополучии населения».
6. Основные задачи микробиологического контроля производства.
7. Основное
содержание
работ
по
санитарно-гигиеническому
исследованию воздушной среды.
8. Что такое биологический аэрозоль?
9. Методы отбора воздуха для определения в нем содержания
микроорганизмов.
10. Методы определения обсемененности воздуха.
Список рекомендованной литературы
1. Градова Н.Б. Биологическая безопасность биотехнологических
производств: Учеб. пособие / Н.Б. Градова, Е.С. Бабусенко, В.И.
Панфилов. – М.: ДеЛи принт, 2010. – 136 с..
2. Биотехнология: Учебник / И.В. Тихонов [и др.]: Под ред. Е.С.
Воронина. – СПб: ГИОРД, 2008. – 704 с.
3. Основы микробиологии, вирусологии, иммунологии: Учебник / А.А.
Воробьев
[и др.]: Под ред. А.а. Воробьева, В.В. Зверева. – 3-е изд.,
перераб. И доп. – М.: Академия, 2009. – 283 с.
4. Инженерно-экологический справочник: Учеб. пособие: В 3-х т. Т.2 /
А.С. Тимонин [и др.]: ОАО «Гипрогазоочистка», НГТУ им. Р.Е.
Алексеева; Под общ. ред. А.С. Тимонина. – 2-е изд., перераб., испр. и
доп..- Калуга: ООО «Ноосфера», 2005. – 960 с.
5. Инженерно-экологический справочник: Учеб. пособие: В 3-х т. Т.3 /
А.С. Тимонин [и др.]: ОАО «Гипрогазоочистка», НГТУ им. Р.Е.
7
Алексеева; Под общ. ред. А.С. Тимонина. – 2-е изд., перераб., испр. и
доп..- Калуга: ООО «Ноосфера», 2005. – 1128 с.
6. Сотникова Е.В. Техносферная токсикология: Учеб. пособие / Е.В.
Сотникова, В.П. Дмитриенко. – Спб.; М.; Краснодар: Лань, 2013. – 400
с.
7. Лотош В.Е. Фундаментальные основы природопользования. Кн. 1:
Технология основных производств в природопользовании / В.Е.
Лотош; Урал. гос. ун-т путей сообщения. – 4-е изд., доп. –
Екатеринбург: Полиграфист, 2007. – 561 с.
8. Плохов С.В. Основы проектирования и расчетов оборудования
биотехнологических производств: Учеб .пособие: В 4-х ч. Ч. 1:
Гидравлическое, гидромеханическое и тепловое оборудование . – Н.
Новгород: [Б.и.], 2007. – 105 с.
8