Industrijska mikrobiologija. Proizvodnja sekundarnih metabolita

Video: Fiziologija bilja. TLC (DV Vetoshkina)

sadržaj

Video: fiziologija bilja. tlc (dv vetoshkina)
Proizvodnja antibiotika
Klasifikacija antibiotika
Glavne faze industrijske proizvodnje antibiotika

Sekundarnih metabolita (idiolity) - a spojevi niske molekulske mase koji nisu potrebni u fazi rasta čista kultura, ali su potrebne za funkcioniranje zrelog stanovništva. Često imaju zaštitnu ulogu u konkurenciji s drugim mikroorganizmima. To su antibiotici, alkaloidi, hormone rasta biljaka, toksina.

proizvodnja antibiotika

Antibiotici se zove tijelo otpadne proizvode, imaju antibakterijski učinak. Većina danas poznatih antibiotika su tvari koje luče razne vrste mikroorganizama - bakterija, kvasaca, plijesni, aktinomiceta. Antibiotici su dobiveni iz životinjskog tkiva i viših biljaka (hlapljivih).

Zamisao o korištenju antagonizam između mikroorganizama (tzv „antibioza”) za suzbijanje patogenih mikroba pripadaju Mechnikov, staviti krajem prošlog stoljeća, početak moderne teorije ljekovitih tvari mikroba.

Za antibiotik tvar može se koristiti u medicinskoj praksi zahtijeva skup visokog antibakterijskog djelovanja i odsutnost toksičnog djelovanja u odnosu na macroorganism. Od velikog broja izabranih antibiotika i proučavao ovaj presudan uvjet zadovoljen vrlo malo spojeva.

Kemijski, antibiotici - tvari su vrlo raznoliki, iako neki od njih su cijeli razredi sa sličnim strukturama, na primjer: penicilini, tetraciklini, itd, sada je pronađeno da tvari slične kemijske strukture, sličnog karaktera i djelovanja .. Tako, penicilini djelovati na stanične stijenke bakterije i inhibiraju sinteze. Neko vrijeme se bakterije množe više, ali bez stanične stijenke, uskoro će umrijeti.

Antibiotik streptomicin, prodiranja u stanicu klice dosegne ribosoma (sinteza proteina), te na mjesta blokova njihove aktivnosti.

Actinomicin djeluje na molekule DNA kao rezultat to postaje nemoguće sintezu RNK, ribosoma za prijevoz „naredbe” sinteze DNA proteina. Sličan učinak rifampicina i emisije, doduše u nešto drugačiji način: ona smanjuje aktivnost RNA polimeraze i RNA ne može formirati.

I DNA molekule djeluju antibiotski antitumorsko mitomicin C: u doticaj čvrsto, sprječava daljnje sintezu DNA.

U ponovljenim utjecaja antibiotika molekule mikroba stanica umire. Ako je antibiotik se primjenjuje u količini dovoljna, zametne stanice se prikupi, te mikrob preživi i daje potomstvo otporan (MDR) na djelovanje antibiotika.

Ovi primjeri djelovanja antibiotika - samo je nekoliko slučajeva njihovih različitih biokemijskih učinaka na mikroorganizme.

Klasifikacija antibiotika

Među osnovnim principima klasifikacije antibiotika, uzeti u obzir sljedeće:
1. Klasifikacija antibiotika biološkog podrijetla:

a) antibiotika koje proizvode mikroorganizmi pripadaju eubakterije;
b) antibiotici, formirana mikroorganizmima koji pripadaju reda Actinomycetales;
c) antibiotici formirane cijanobakterije;
g) antibiotici, formirana nesavršeno gljivica;
d) antibiotike dobivene gljivica pripadaju skupinama basidia-mycetomas i Ascomycetes;
e) antibiotici oblikovan lišajeve, alge i nižih biljaka;
g) antibiotici, formira više biljaka;
h) životinja antibiotika.

2. Klasifikacija u spektru bioloških aktivnosti:
a) antibakterijski antibiotici uskog spektra, aktivni uglavnom protiv gram-pozitivne organizme;
b) antibakterijskih antibiotika širokog spektra;
c) anti antibiotike;
g) protivogribnye antibiotike;
d) antibiotici. antitumorska

3. Klasifikacija antibiotika prema kemijskom strukturom:
a) antibiotici aciklički strukture;

b) antibiotici alicikličku strukture;
c) tetraciklini;
g) aromatski antibiotike;
d) antibiotici-kinoni;
e) antibiotika koji sadrži kisik heterociklički spoj;
g) antibiotika, koja sadrži dušik heterociklički spoj;
g) antibiotici, aminoglikozidi;
i) metal koji sadrži antibiotike.

Glavne faze industrijske proizvodnje antibiotika

Nakon uspostave visokih terapijskih svojstava prvi antibiotik - penicilin odmah nastao problem organizacije proizvodnje u velikim količinama. U prvoj fazi industrijske proizvodnje ovog lijeka je bila primitivna, ekonomski beskorisni karaktera. Kultivacija je provedena za dobivanje antibiotskih medija u malim posudama s uzgojem površine gljivica.

Proces razvoja gljivica trajalo 8-10 dana. Ova metoda kultiviranja gljiva na velikim troškovima rada dao vrlo niske prinose antibiotika, a troškovi pripreme bila je vrlo visoka, odnosno. Kao rezultat pretraživanja staze najracionalnije Postupak proizvodnje antibiotika je osiguran postupak za uronjenog uzgajanja gljivica u posebne spremnike, u fermentorima, uz miješanje, a zrak propuhivanjem tekućeg medija.

Moderna industrijska proizvodnja antibiotika - složen mnogostupni biotehnološke sklop koji se sastoji od niza uzastopnih koraka:

1. biosintetski koraci (oblikovanje) antibiotika. To biološki glavna faza složenom procesu proizvodnje antibiotsku supstancu. Glavni zadatak u ovoj fazi - stvoriti optimalne uvjete za razvoj proizvođača i koliko je to moguće u biosintezi antibiotika.

Visoki stupanj izvedbe ovisi o razini antibiotika za biosintezu djelatnosti proizvodnje, budući da svoje maksimalne akumulacije vrijednosti medija za uzgoj organizma, uključujući i troškove primijenjenoj prethodnika i ukupnoj potrošnji energije za procese povezane s razvojem antibiotika koje proizvode tvari.

Korak 2. predtretman tekućina iz kulture stanice (miceliju) i mikroorganizam filtriranje (odvajanje tekućine za uzgoj iz biomase proizvodi). Učinkovitost korak u velikoj mjeri određuje sastav medija za rast za proizvodnju antibiotika, tipa rasta, umjesto glavne akumulacije biološki aktivne tvari (u mediju za kulturu ili intracelularni).

Korak 3. Izolacija i pročišćavanje antibiotik. U ovoj fazi, ovisno o svojstvima antibiotik svojoj kemijskoj strukturi i glavnim mjestima akumulacije antibiotskih tvari koriste različite izolacije i pročišćavanja. Što se osnovne metode koriste za ekstrakciju, taloženje, adsorpcijom na ionsku izmjenu tvari, evaporaciju, sušenje. Značajka ovog postupka je utvrđeno da ugovor s malim koncentracijama (~ 1%) u otopinu antibiotika koji se liječi, a u slijedećoj fazi se povećava koncentracija 20-30%, u prvom radnom koraku. Sve to zahtijeva korištenje raznih kapaciteta i volumena reagensa.

4. Faze gotovog proizvoda, za proizvodnju oblika za doziranje, za pakiranje. Značajka korak definira vrlo visoke zahtjeve na kvalitetu konačnog proizvoda. U slučaju proizvodnje antibiotika namijenjenih za injekcijske pripravke se mora sterilnymi- dobivanje takvih lijekova, antibiotik pripravu različitih oblika, doza (ambalaže), a pakiranje mora provoditi pod aseptičkim uvjetima.

Za maksimalnu prinos od antibiotika koji se koriste tijekom uzgoja složenih mjera proizvođača, uključujući i odabir najpovoljnije za ove namjene organizam kulture medija i uzgojnih uvjeta. Ovaj cijeli set mjera iz koncepta „kontroliranog biosinteze.”

U industrijskom okruženju kontrolom biosinteza zahtjeva striktno pridržavanje procesa kao u koraku pripreme inokuluma, a korak za biosintezu. U fazi priprave inokuluma je obratiti posebnu pozornost na sastav u medij u kojem se uzgaja organizam u dobi od stanica ili micelija. Biosinteze koraku, osim sastava medija, igraju važnu ulogu stopa potrošnje pojedinih komponenti, prekursori, regulacija kulture postupak za aeraciju, održavanje odgovarajuće temperature i pH i drugih pokazatelja kultivacije režima.

U suvremenim uvjetima proizvodnje moraju osigurati maksimalno smanjenje troškova lijekova po intenziviranje svim fazama postupka i, iznad svega, povećanje učinkovitosti u prvoj fazi - od biosinteze antibiotika tvari.

U tu svrhu:
a) uvođenje od visoko produktivna sojeva mikroorganizama - proizvođača antibiotika;
b) uspostavljanje i održavanje najpovoljnijih uvjeta za razvoj antibiotik koji proizvodi relativno jeftino medije;

c) široka primjena matematičkih metoda za planiranje razvoja organizma i računalne tehnologije radi optimiziranja i simulira uvjete na uzgoj kako bi se osigurala maksimalna iskorištenja antibiotika;

g) korištenje suvremene opreme u svim fazama procesa s automatiziranim uređajima kontrolirajući glavne parametre organizma i antibiotike biosintctičkih koraka.

LV Timošenko, SN Chubik

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan