- •ТЕХНОЛОГІЇ МІКРОБНОГО СИНТЕЗУ
- •. Тема 2. Визначення активності
- •ВИЗНАЧЕННЯ АКТИВНОСТІ АНТИБІОТИКІВ
- •За одиницю антибіотичної активності бензилпеніциліну прийнято
- •МІКРООРГАНІЗМИ, ЯКІ УТВОРЮЮТЬ АНТИБІОТИКИ, ТА ПІДВИЩЕННЯ ЇХНЬОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ
- •Пошук продуцентів антибіотиків
- •1. Виділення продуцентів вже відомих антибіотиків;
- •Для виділення мікроорганізмів- продуцентів з природних середовищ використовують:
- •Підвищення антибіотичної продуктивності мікроорганізмів
- •Зберігання штамів-продуцентів
- •Найбільш поширеними методами зберігання продуцентів антибіотиків (ферментів та інших біологічно активних речовин) є
- ••зберігання спор у вигляді водних суспензій в запаяних ампулах;
- •Система депонування штамів- продуцентів
- •Порядок депонування затверджений наказом Держпатенту України та Національної академії наук України в 1995
- •Вплив антибіотиків на штами- продуценти
- •Якщо концентрацію антибіотика в середо- вищі штучно збільшити, то мікроорганізм, що утворює даний
- •Мікроорганізми, що виділені з природ- них джерел і мають невисоку антибіотич-
- •КУЛЬТИВУВАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ АНТИБІОТИКІВ
- •Особливості біосинтезу антибіотиків у мікроорганізмів
- •В 2-й фазі (ідіофазі, фазі незбалансова-ного росту) спостерігається уповільнення накопичення біомаси, навіть її
- •Рис. 1. Схема двофазного процесу культивування
- •Основні біосинтетичні шляхи утворення антибіотиків
- •2. Антибіотики, що походять від двох чи трьох різних первинних метаболітів, які модифікуються
- •В результаті полімеризації утворюються антибіотики чотирьох типів:
- •3) терпеноїдні антибіотики, що утворюються з ацетатних субодиниць в шляху синтезу ізопреноїдних сполук;
- •Вплив умов середовища на антибіотичну продуктивність
- •Поживне середовище (ПС) повинно відповідати наступним вимогам:
- •Джерела азоту при культивуванні продуцентів антибіотиків
- •В натуральних середовищах невизначеного складу (кукурудзяний екстракт, меляса, соєве борошно) азот
- •Джерела вуглецю С при культивуванні продуцентів антибіотиків
- •Важливе значення має також співвідношення вуглецю С та азоту N в середовищі. Для
- •Важливе значення для утворення антибіотиків, що містять хлор ( Сl ) (хлортетрациклін, хлорамфенікол),
- •Спеціальні умови культивування для отримання антибіотиків
- •Змішана культура термофільних
- •– продукти обміну одного організму можуть бути використані іншим в якості джерела азоту,
- •– продукти життєдіяльності одного з мік- роорганізмів, що не утворює антибіотик, дещо притримують
- •В останні десятиріччя ХХ століття успішно розвинувся новий напрям у біосинтезі антибіотиків –
- •Спрямований біосинтез антибіотиків
- •Для спрямованого утворення переважно одного антибіотика з тих, що продукує обраний продуцент (або
- ••отримання мутантів вихідного продуцента, що утворюють модифіковані антибіотики.
- •Отримання деяких антибіотиків шляхом спрямованого синтезу:
- ••зміна співвідношення концентрацій джерел вуглецю та азоту (або ступеню аерації культури);
- •ПРОМИСЛОВЕ ОТРИМАННЯ АНТИБІОТИКІВ
- •Промислове виробництво пеніциліну
- •Автор промислового виробництва пеніциліну в СРСР
- •Київський завод медичних препаратів
- •Scientific classification Kingdom: Fungi Division: Ascomycota
- •Склад поживних середовищ, що можуть бути використані для біосинтезу пеніциліну
- •Умови біосинтезу пеніциліну
- •Для отримання бензилпеніциліну в якості попередника додають фенілоцтову кислоту або її похідні –
- •Технологія виробництва бензилпеніциліну (біосинтез)
- •Технологія виробництва бензилпеніциліну (попереднє оброблення культуральної рідини)
- •Культуральна рідина містить 3-6% сухих речовин, з них 15 -30% пеніцилін.
- •Концентрування при екстрагуванні базується на великій розчинності бензилпеніциліну у вигляді кислоти в органічних
- •Вимоги до розчинників, що використовують для екстрагування бензилпеніциліну:
- •Технологія виробництва бензилпеніциліну (екстрагування пеніциліну)
- •Технологія виробництва бензилпеніциліну (екстрагування пеніциліну)
- •Технологія виробництва бензилпеніциліну (отримання кристалічних солей пеніциліну)
- •Технологія виробництва бензилпеніциліну (отримання кристалічних солей пеніциліну)
- •Дякую за увагу!
В останні десятиріччя ХХ століття успішно розвинувся новий напрям у біосинтезі антибіотиків – це використан-ня імобілізованих клітин продуценту. Виявилося, що живі клітини мікро-організмів в імобілізованому стані здатні досить довго існувати і здійснювати характерні для них біохімічні процеси. Існування мікроорганізмів в імобілі-зованому стані є більш екологічним, тоб-то в природних умовах більшість мікро-організмів існують саме в такому стані.
41
Спрямований біосинтез антибіотиків
Під спрямованим біосинтезом антибіо-тиків необхідно розуміти втручання експериментатора в метаболізм мікро-організму-продуценту для отримання одного (з декількох) або нових порівняно з тими, що звичайно синтезуються.
42
Для спрямованого утворення переважно одного антибіотика з тих, що продукує обраний продуцент (або їхньої модифікації) використовують наступні методи втручання в метаболізм мікроорганізмів:
•зміна умов культивування і передусім зміна складу поживного середовища.
•введення в середовище для культивування специфічних інгібіторів
43
•отримання мутантів вихідного продуцента, що утворюють модифіковані антибіотики.
•оброблення отриманого антибіотика певними ферментами або мікроорганізмами.
44
Отримання деяких антибіотиків шляхом спрямованого синтезу:
•введення до складу поживного середовища речовин, що вбудовуються в молекулу антибіотика, забезпечуючи отримання препаратів з новими властивостями (введення попередників
біосинтезу.) Попередники – це органічні
речовини, які в процесі біосинтезу антибіотика включаються в його молекулу без попереднь- ого розщеплення на окремі фрагменти і їх наступного ресинтезу.
45
•зміна співвідношення концентрацій джерел вуглецю та азоту (або ступеню аерації культури);
•введення специфічного інгібітору -на середовищі з хлоридами S.aureofaciens продукує хлортетрациклін (90-95%) і тетрациклін (5-10%).
46
ПРОМИСЛОВЕ ОТРИМАННЯ АНТИБІОТИКІВ
47
Промислове виробництво пеніциліну
•1942 рік США – глибинне культивування
•1942 рік СРСР – поверхневе культивування
•1945 рік СРСР – глибинне культивування
48
Автор промислового виробництва пеніциліну в СРСР
Ермольєва Зінаїда Віссаріонівна
Пеніцилін- |
|
Penicillium |
крустозін |
|
crysogenum |
Penicillium |
|
|
crustosum |
|
|
49
Київський завод медичних препаратів
•1949 рік(ниніпочатоккорпораціявиробництва"Артеріум")
бензилпеніциліна;
•1950 рік початок виробництва стрептоміцину;
•1955 рік налагоджено випуск кристалічних калієвих і натрієвих солей бензилпеніциліну