Proizvodnja sekundarnih metabolitov: Metode proizvajalcev kultiviranja antibiotikov

V sedanjih okoliščinah je najbolj obetaven način za gojenje mikroorganizmov proizvajalce antibiotikov priznana globok način pridelave. Postopek je v tem, da mikroorganizem razvija v debelini tekočega medija, skozi katero je sterilen zrak dovaja neprekinjeno in medij se med mešanjem.

Obstajajo štiri večje spremembe Postopek globoko gojenje za mikroorganizme.

1. Redno gojenje. Pri tej metodi je celoten proces popolnoma zaključen razvoj mikroorganizmov v fermentor, in nato sprosti iz tekočine kulture fermentorja, temeljito speremo, steriliziranega in ponovno napolnjeno s svežim medijem. Sreda posejani študiral mikroorganizem in postopek se nadaljuje.

2. Postopek po odstavitvi. Gojenje mikroorganizmov poteka v fermentorjih z občasnim vzorčenjem volumna tekočine kulture v fermentor in polnem svežega medija v prvotni nivo.

3. načinu baterije. Mikroorganizmi v razvoju v več zaporedno vezanih fermenterje. Kulturo tekočina mikroorganizma na določeni stopnji razvoja od prvega fermentorja se prenese na sekundo, nato od drugega do tretjega, in tako naprej. D. sprosti takoj napolni fermentor s svežim hranilnem mediju, inokuliramo mikroorganizem. V tej vlogi metode pridelave mikroorganizem se bolj učinkovito.

4. Neprekinjeno gojenje. Metoda temelji na načelu kontinuiranega pretoka hranilnega medija, ki omogoča, da podpirajo razvoj mikroorganizmov na določeni stopnji njene rasti. Razvoj Korak mikroorganizem se ugotovi, da je največ antibiotika biosinteze ali druge biološko aktivne spojine v tem obdobju. Ugotovljeno je bilo, da se v neprekinjenem procesu biosinteze nekaterih antibiotikov dobili dobre rezultate, če se postopek poteka v dveh fazah. V prvi napravi za akumulator vzdržuje visoko hitrost pretoka, ki zagotavlja večjo hitrost rasti proizvajalca antibiotikov, da bi dobili visoko aktivne biomase in druga enota - zagotavljajo nizke hitrosti pretoka in ustrezno majhno stopnjo rasti. kontinuiran proces gojenje - obetavno področje moderne biotehnologije.

Sterilizacija medijev hranilnih razvili optimalno gojišče za vsakega proizvajalca antibiotika.

Okolje mora izpolnjevati določene pogoje:
a) Za zagotovitev največjega dobitek antibiotika;
b) sestavljena iz relativno poceni komponent;
c) imajo dobro filtracijsko zmogljivost;
d) zagotovi uporabo najučinkovitejših metod izolacije in čiščenja antibiotikov.

Sterilizacija od hranilnem gojišču pod industrijskimi pogoji izvedemo po dveh postopkih: šaržnih in neprekinjeno.

Periodično Postopek sterilizacije se izvedejo pri uporabi majhne količine medija in dejstvo, da se medij segreje na temperaturo od 120-130 ° C direktno v fermentorjih ali v posebnih kotli sterilizatorje, vzdržujemo pri tej temperaturi 30-60 minut (odvisno od volumna medija, in njegova sestava) in nato ohladili na 27-30 C.

V času, potrebnem za ogrevanje medija na temperaturo zahtevano za sterilizacijo, in ohladitvi znatno število uničenih mikroorganizmov. sterilizacija Učinek in ohranjanje termolabilnih snovi dosežemo, če je sterilizacija izvedena pri višji temperaturi in v krajšem času.
Stalno metodo sterilizacije je priporočljivo uporabljati pri uporabi velike količine medijev.

Kuhanje medij iz posebnega vsebnika s črpalko dovaja v sterilizacijsko kolono, skozi katere je v živo paro (parni tlak okoli 50 5 Pa). Para se napaja iz vrha notranje cevi, ki je lamele, tako da vstopi v okolju, hitro segreva. Medij v stolpcu dovaja od spodaj in se premakne spiralno okoli notranje cevi.

Medij segrevamo v stolpcu na želeno temperaturo sterilizacije (~ 130 C.), vstopi v poseben aparat, kjer ga vzdržujemo določen čas pri temperaturi 125-130 C. zadrževalnega časa odvisna od sestave gojišča in trajala 5-10 minut. Iz tega sterilni medij teče v hladilnih tuljav ohladimo na 30-35 ° C (vtičnice) in vstopi v fermentor.

Stalno Postopek sterilizacije ima več prednosti: možnost avtomatskega nadzora procesa, hitro in enotno grelni medij, ki zagotavlja boljšo zaščito in sterilnost al.

Priprava Priprava semena inokuluma - ena od kritičnih operacijah v ciklu biotehnološki postopek za pripravo antibiotikov. Količina in kakovost semena, je odvisno od razvoja kulture v fermentor, in biosintezo antibiotika. Proizvajajo ponavadi gojijo na bogate sestave naravnih okolij, ki lahko zagotavljajo najvišjo fiziološke aktivnosti mikroorganizmov. Priprava semena - postopek večstopenjska (slika 5.5).

Sl. 4.5. Shema večstopenjska priprava inokuluma A - gojenje v posodah, B - v posodah na stresalniku 1 - pločevinkah naprej material-2 - spore nastajajo na poševnega agarja probirke- 3 - II spore lasing trdno gojišče v sosude- 3a in 3b - I in III za tvorjenje tekočega medija v kolbe- 4 - predhodno fermentor inokulirovaniya- 5 - fermentor inokulirovaniya- 6 - glavni fermentor

Mikroorganizem prej gojili na gojišča v epruveti (1, 2), potem iz epruvete narediti cepilni Bučke s tekočim hranilnem mediju in izvedemo dva generacije v potopljenem gojenjem s stresanjem dva do tri dni, vsak generacije (3a in 3b). Iz druge generacije kulture bučko Znamka setev v majhnem (10 l) inoculator 4, nakar razvito kulturo prenesemo v večjem 5 inoculator (100-500 litrov), s katerimi lahko setev v glavnem fermentorju 6. nacepili glavno fermentor uporabo od 5 do 10% inokuluma (inokulum).

Razvoj antibiotika proizvajalca v razvoju fermentorjih mikroorganizmov v fermentorja je potekala pod strogim nadzorom vseh stopnjah in ki izpolnjujejo zelo natančno ureditev razmer. Veliko pozornost je namenjena za vzdrževanje določene temperature gojenje, kislost (pH), pri čemer stopnja zračenja in hitrosti mešala. Pri razvoju biološkega kontrolnega organizma izvedemo, upoštevati glavni vnos hranilnih sestavin substrat (vir ogljika, dušika in fosforja) telo, ki je tesno po tvorbi antibiotika. V zadnjem času se vse bolj biološki nadzor opravi s pomočjo računalnika.

Veliko pozornosti pri razvoju proizvajalca v fermentorjih skomignil protipenilno proces. Ko je zračni mehurčki s kulturo mikroorganizma proizvaja obilo pene, pri čemer postopek bistvu izdelave antibiotika v fermentorja daje. Pojav velike količine pene, ki proteinske snovi povzročajo v okolju, in visoka viskoznost, zaradi obilnega kopičenja biomase.

Za boj proti pene v fermentorjih z uporabo površinsko aktivnih sredstev: rastlinska olja (sojino olje, sončnično olje), živalske maščobe (svinjska mast, mast kashalotovy), včasih mineralna olja (vazelin, parafin), alkohole in višjo maščobno kislino. Pogosto se uporablja kot protipenil posebej sintetizirane snovi (silikone diazobutanankarbamil et al.).

Mnoge snovi (olja, maščobe, alkohol, itd) uporabljajo kot snovi proti penjenju se porabijo proizvajalci antibiotikov kot dodatni vir prehrane ogljika. Pogosto je opaziti povečanje antibiotiki javnost. Vendar pa uvedba penjenju zmanjšati stopnjo kisika raztapljanja, da je po drugi strani negativno vpliva na razvoj mikroorganizma in njene biosintezne aktivnosti.

Včasih se uporablja mehanske metode protipenilno (pena s posebno aspiracijsko cev razpada pene mehurčkov močne curke tekočine, para ali plin).

Skupna produkcija antibiotika vezje v fazi izolacije in kemično čiščenje je prikazan na sl. 4.6.

Sl. 4.6. Proizvodni Shema antibiotiki: I - Priprava seme materiala- II - inoculator za povečanje seme materiala- III - sterilizator okolje za velike fermentatora- IV - naprava za biosinteze antibiotika- in - sterilizacijo medija v kolbah- b - hladilna in spodbujanje kulture pripravo kolbu- v - rast kulture pokoe- g - rast kulture kachalke- d - inoculator sterilno sredoy- e - inoculator z medijem, inokulirano s kulturo produtsenta- w - kompressor- filtrov in - posodo s stisnjenim vozduhom- in - ogrevanje do klimatskih - fermentator- l - majice in za hlajenje fermentor

Predobdelava gojitvene brozge, izolacijo in kemično čiščenje s antibiotikov
Pri razvoju mikroorganizmov antibiotikov, ki jih tvorijo v večini primerov skoraj popolnoma izoliranega iz celic v okolju. Vendar je v nekaterih primerih le del antibiotika vstopi v tekočo kulturo, in drugi del je shranjena v celicah.

Številni proizvajalci antibiotikov je skoraj v celoti vsebovana v celicah telesa. Odvisno od tega, kje je antibiotična snov koncentriramo, uporablja ustreza njeni pridobivanja. Torej, če je antibiotik v gojitvenem mediju, smo izolirali z ekstrakcijo z uporabo topila ne meša z tekočo fazo se obori kot netopnih spojin ali izmenjalnih smol adsorbira ionskih.

Če je antibiotik vsebovan v tekočini kulture in proizvajajo celice, se prvi antibiotik pretvori v fazo, iz katerih je najbolj primerno, da izoliramo. Na primer, antibiotik, vsebovan v tekočini kulture, in celice z antibiotičnim snov prenesemo v oborine, iz katerega ekstrahiramo antibiotik.

Branch nativne raztopine iz biomase in suspendiranih trdnih snovi izvedemo filtracijo ali centrifugiranjem metod.

Namen kemično obdelavo - ekstrakcija antibiotika iz tekočih ali iz celic avtohtonimi proizvajalcev, njena koncentracija in osvoboditev (pravzaprav čiščenja) spremljajočih nečistoč in nazadnje pridobitev visoko očiščen pripravek, primeren za vsakokratno uporabo.

V nekaterih primerih antibiotične snovi pod vplivom zunanjih dejavnikov trdih (visoke temperature, visoke kislosti ali alkalnosti et al.) Izgubijo svoje lastnosti, so inaktivirana. Zato je v izolaciji in čiščenju je potrebno upoštevati maksimalno previdni.

Osnovne antibiotiki metod čiščenja vključuje: pridobivanje, izmenjavo adsorpcijo ion, obarjanje.

LV Timoshenko, MV Chubik

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný