GuruHealthInfo.com

Industrijska mikrobiologija. Proizvodnja sekundarnih metabolitov

Video: Rastlinska fiziologija. TLC (DV Vetoshkina)

Sekundarni metaboliti (idiolity) - a nizkomolekularne spojine, ki niso potrebni v fazi rasti čiste kulture, vendar so potrebni za delovanje zrelega prebivalstva. Pogosto imajo zaščitno vlogo v konkurenci z drugimi mikroorganizmi. Ti vključujejo antibiotiki, alkaloidi, rastnih hormonov sredstva, toksini.

Proizvodnja antibiotikov

Antibiotiki imenovani organ, odpadni produkti, imajo antibakterijski učinek. Večina doslej znanih antibiotikov so snovi z različnimi vrstami mikroorganizmov izločajo - bakterije, kvasovke, plesni, aktinomicete. Antibiotiki so pridobljeni tudi iz živalskih tkiv in višjih rastlin (hlapnih).

Zamisel o uporabi antagonizem med mikroorganizmov (tako imenovani "antibiosis") za zatiranje patogenih mikrobov pripadajo Mechnikov, naj ob koncu prejšnjega stoletja, začetek moderne teorije učinkovin mikrobov.

Da bi se antibiotik snov uporablja v medicinski praksi, je potreben sklop visoko antibakterijske aktivnosti in odsotnost toksičnega delovanja v zvezi z macroorganism. Velikega števila izbranih antibiotikov in študiral te kritične zahteve je izpolnjen zelo malo spojin.

Kemično, antibiotiki - snovi, ki so zelo raznolike, čeprav so nekatere od njih so cele razrede s podobnimi strukturami, na primer: penicilini, tetraciklini, itd Sedaj smo ugotovili, da snovi s podobno kemijsko strukturo, podobno značaja in delovanja .. Tako penicilini delujejo na celično steno bakterij in inhibirajo njegovo sintezo. Za nekaj časa se bakterije množijo več, vendar nimajo celično steno, bo kmalu umrl.

Antibiotik streptomicin, prodirajo v spolni celici doseže ribosomov (sinteza proteina mesta) in bloki njihovo dejavnostjo.

Aktinomicin deluje na molekulo DNA, posledično pa postane nemogoča sintezo RNA, ribosomi za transportiranje "naročila" sinteze DNK proteinov. Podoben učinek rifampicina in kaže, čeprav v nekoliko drugače: zmanjšuje aktivnost RNA polimerazo in RNK ne tvori.

In DNA molekule delujejo protitumorskega antibiotično mitomicin C: tako trdno spravljanje v stik, da prepreči nadaljnje sinteze DNA.

V ponovljenih vplive antibiotičnih molekul mikrobna celica umre. Če je antibiotik administriran v količini nezadostne, se zarodnih celic predela in mikrob preživi in ​​zagotavlja potomstvo odporna (MDR) učinkovanju antibiotika.

Ti primeri delovanja antibiotikov - je le nekaj primerov njihovih različnih biokemičnih učinkov na mikroorganizme.

Klasifikacija antibiotikov

Med temeljnimi načeli klasifikacije antibiotikov, upoštevajte naslednje:
1. Razvrstitev antibiotikov biološkega izvora:
a) antibiotiki, ki jih mikroorganizmi, ki pripadajo eubacteria;
b) antibiotikov, tvorjen z mikroorganizmi, ki spadajo v vrstnem redu Actinomycetales;
c) antibiotiki, ki jih oblikuje cianobakterij;
g) antibiotikov, ki jih oblikuje nepopolno gliv;
d) antibiotiki tvorjene z glivicami, ki spadajo v razrede basidia-mycetomas in Ascomycetes;
e) antibiotiki tvorjen lišaji, alge in nižje rastline;

g) antibiotikov, tvorjen višje rastline;
h) živali antibiotiki.

2. Razvrstitev v spektru bioloških aktivnosti:
a) antibakterijska antibiotiki ozkega spektra, ki se ukvarja predvsem zoper Gram-pozitivne organizme;
b) antibakterijska antibiotikov širokega spektra;
c) proti antibiotikom;
g) protivogribnye antibiotiki;
d) antitumorskih antibiotiki.

3. Razvrstitev antibiotikov po kemijski strukturi:
a) antibiotiki acikličen strukture;
b) antibiotikov aliciklično strukture;



c) tetraciklinov;
g) aromatski antibiotiki;
d) antibiotiki-kinoni;
e) antibiotikom kisik vsebujoč heterocikel;
g) antibiotikov, heterociklične spojine, ki vsebujejo dušik;
g) antibiotiki, aminoglikozidi;
i) antibiotiki, ki vsebujejo kovine.

Glavne faze industrijske proizvodnje antibiotikov

Po vzpostavitvi visoke terapevtske lastnosti prvega antibiotika - penicilina takoj nastal problem organizacije proizvodnje v velikih količinah. V prvi fazi industrijske proizvodnje te droge je bila za primitivne, ekonomsko nedonosnih značaja. Gojenje bila izvedena za pripravo antibiotično medija v majhnih posodah, pri čemer površinsko gojenje glive.

Proces razvoja glive trajala 8-10 dni. Ta metoda za gojenje glivic na velikem izdatkov dela je zelo nizke donose antibiotika, in stroški priprave je bila zelo visoka, oz. Kot rezultat iskanja poti je predvidena najbolj racionalen način proizvodnje antibiotika metodo potopljeno gojenjem glive v posebne posode, fermentorjev z mešanjem in zrak prepihavanje tekočega medija.

Sodobna industrijska proizvodnja antibiotikov - je kompleksen večstopenjski biotehnologije vezje sestoji iz niza zaporednih korakov:

1. biosintetičnih koraki (oblikovanje) antibiotik. To biološko glavna faza zapletenega postopka izdelave antibiotično snov. Glavna naloga na tej stopnji - ustvariti optimalne pogoje za razvoj proizvajalca in čim bolj biosintezo antibiotika.

Visoka stopnja uspešnosti je odvisna od višine antibiotika biosintezne dejavnosti proizvodnje, saj je največje akumulacijsko vrednost medija za gojenje organizma, vključno s stroški uporabljenega predhodnika in skupni porabi energije za procese, povezane z razvojem snovi, ki proizvajajo antibiotike.

2. korak predhodne obdelave kulturna tekočina, celice (micelij) in mikroorganizem filtracija (ločitev tekočine kulture iz biomase za proizvodnjo). korak Učinkovitost je v veliki meri odvisna od sestave gojišču proizvaja antibiotikom, tip rasti, destinacije glavnega kopičenje biološko aktivne snovi (v gojitvenem tekočini ali znotrajcelični).

Stopnja 3. Izolacija in čiščenje antibiotika. Na tej stopnji, v odvisnosti od lastnosti antibiotika, njegova kemična struktura in krajih kopičenja izmed antibiotičnih snovi z uporabo različnih izolacijo in čiščenje metod. Ker so osnovne metode z ekstrakcijo, obarjanjem, adsorpcija uporablja za ionsko izmenjavo materialov, izparevanje, sušenje. Značilnost te procesne stopnje opredeljujejo ki obravnavajo majhnih koncentracijah (~ 1%) v raztopine antibiotika je treba obdelati, medtem ko je v naslednjih fazah s povečevanjem koncentracije za 20-30% v prvem delovnem koraku. Vse to zahteva uporabo različnih zmogljivosti in količin reagentov, ki se uporabljajo.

4. Faze končnega izdelka, proizvodnji dozirnih oblik, embalaže. Funkcija korak je definirana zelo visoke zahteve glede kakovosti končnega izdelka. Pri proizvodnji antibiotikov, namenjenih za injekcijske pripravke treba sterilnymi- pridobitev takih antibiotičnih zdravil, pripravo različnih farmacevtskih oblikah, odmerjanje (embalaže), in pakiranje je treba izvajati v aseptičnih pogojih.

Za največjim donosom antibiotik, ki se uporablja pri gojenju zapletenih ukrepov proizvajalcev, vključno z izborom najbolj ugodna za te pogoje namene organizem kulture medijev in gojenja. Ta celoten sklop ukrepov, vključenih v pojem "nadzorovane biosinteze."

V industrijskem okolju pod nadzorom biosinteze zahteva strogo upoštevanje postopku kot v koraku priprave inokuluma ter korak biosintezne. V fazi priprave inokuluma posebno pozornost nameniti sestavi medija, v katerem se organizem goji v starosti celic ali micelija. V stopnji biosinteze, razen sestave gojišča, igrajo pomembno stopnjo vlogo ljudi nekaterih komponent, predhodnimi sestavinami proces prezračevanja ureditev kulturi, vzdrževanje primerne temperature in pH, in režim za kultiviranje drugih kazalnikov.

V sodobnih produkcijskih pogojih zagotavlja maksimalno znižanje stroškov zdravil z okrepitvijo vseh fazah postopka, in predvsem, povečanje učinkovitosti v prvi fazi - biosintezo antibiotika snovi.

V ta namen:
a) vnos izmed najbolj produktivne seve mikroorganizmov - proizvajalcev antibiotikov;
b) vzpostavljanju in vzdrževanju najbolj ugodne pogoje za razvoj antibiotikov proizvajajo relativno poceni medije;

c) razširjena uporaba matematičnih metod načrtovanja razvoja organizma in računalniške tehnologije, da se optimizira in simulirajo njegove pogoje gojenja, da se zagotovi največji donos antibiotika;

g) uporaba sodobne opreme v vseh fazah procesa z avtomatiziranimi napravami s kontroliranjem glavnih parametrov organizma in antibiotik biosintetske korakov.

LV Timoshenko, MV Chubik
Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný