Антибиотктер өнімдерінің реттелуі
Антибтиктердің синтезі микроорганизмдердің ферментацияжағдайларымен, субстарттың сапалы және санды құрылымымен реттеледі.
Жеңіл сңетін субстрат глюкозаны көмірсудың (крахмал, лақтоза) баяу ыдырайтын көздеріне ауыстырғанда дақыл өсуінің идиофазасы тезірек басталады және антибиотктердің өнімі күшейеді. Сонымен қатар, азоттың көздері ретінде аммоний тұздкрын қолдану тиімсіз. Олардың орнына дақылдық ортаға ақуыз қосылыстарын қосқан дұрыс. Бейорганикалық фосфат, стрептомицет антбиотиктерінің биосинтезіне қатысатын фосфотазлардың активтігін бәсеңдетіп, идиофазаны тежейді.
Антибиотктердің синтезін дақылдық ортаға бастапқа мнтоболиттерін енгізумен күшейтуге болады: бензилпенициллин үшін фенилуксусты қышқылд, макролидті антибиотиктер үшңн – пропион қышықылын және пропил спиртін, пептидті антибиотик грамицидин S үшін L-фенилаланин. Бұл антибиотиктердің бағытталған биосинтезі.
Антибиотик өнімінің реттелуі кері байланыстың механизмімен іске асады, мұнда антибиотиктердің артық мөлшері бастапқы ферменттік биосинтез жолының активтігін басқан кезде жүзеге асырылады.
Мысалы, канамициннің шектен тыс аонцентрациясы ацетилтрансфераза синтезін тежейді, хлорамфеникол –ариламсинтетазаны. Антибиотиктердің синтезін тежеу тағы да келесі бацитрацин, грамицидин S, эритромицин, тилозин, тетрациклин биосинтезі жолдарында белгілі.
Шектен тыс продуценттер жағдайларында ретроингибирлеу механизмі бәсеңдеген, себебі антибиотиктердің шектен тыс бөлінуі идиофазада басталады, ал осы уақытта дақылдың өсуі аяөталады. Оның үстіне продуцент клеткасының ішінде жоғары концентрациясы болмай антибиотикалық заттар медицинадан жылдам шығады.
Ортаның азотты, көмірсулы және фосфорлы компоненттері арқылы антибиотиктер биосинтезін реттеудің молекулалық механизмдері реттелуд; аденилат және полифосфатты әртүрлә фракциялары деңгейіменқоса продуцент мембраналарындағы альтернативті электронды-транспортты тізбектердің активтігін ескере отырып клетканың биоэнергиялық параметрлері мен антибиотиктер биосинтезі арасындағы корреляция зерттелуде; антибиотиктер өніміне байланысты жоғары фосфорланағнтипті нкулеотидтердің біріншілік метоболтзм биорегуляторларының ролі бағаланады.
Антибиотиктерді синтездеу технологиясы
Өндірісте антибиотиктер өндірісінің келесі тәсілдері қлданылады: микробиолгиялық синтез (полимиксин, грамицидин), химиялық синтез (левомицетин), комбинацияланағн (жартылай синтетикалық пенициллиндер және цеыалоспориндер).
Микробиолгоиялық синтез дақылдандыру ортасын дайындаумен басталады. Субстрат мирооганизмді жақсы өсіру керек, арзан және тиімді болуы тиім. Қоректік ортаны алдымен биореакторда ылғалды бумен қысым қолданып стерилизациялайды.
Сол мезгілде егілетін материалда дайындалады, продуцент штамның таза дақылы колбада, зертханалық және тәжірибе өндірістік ферменттерде біртіндеп көбейтіледі.
Келесі кезең – 7-10 тәулік бойы аэробты, тереңділік, оқтынды ферментацияжүпеді. Ферментация кезінде температура, рН, рО қадағланып отырады, дақылдық орта тұрақты араластырып отырады, көбікті басу үшін химиялық және механикалық тәсіледр қолданылады.
Көбіне екі фазалық дақылдандыру қолданылады; алғашында арзан және тиімді субстратта биомассаны тез жинап алады, кейін қоректік ортаға идиофазада екіншілік метаболиттерді синтездейтін ферменттерді индукциялайтын, өнімдікті күшейтетін бастапқы факторлары кіргізеді. Осындай заттарды дақыл өсіп жатқанда, экспоненциалық фазаның аяғында қосады. Антибиотиктердің өсі бәсеңдеген фазада, идиофазада жетеді.
Содан кейін ферментациялық масса өңделеді: егер антибиотиктер дақылдың сұйықтығында болса фильтрация жасайды; егер антибиотиктер клеткада болса – клеткамен қоса антибиотикті тұнбалайды, әрі қарай клеткадан бөліп алады.
Антибиотиктерді бөліп алу және тазалау барысында экстракция, иондық алмасу, тұнбалау т.б. әдістер қолданылады.
Экстракция дегеніміз – антибиотиктерді бір ерітіндіден екіншіге көп рет ауыстырар алдында оларды тұндырады яғни, бірнеше ретқайтара кристаллизация жасайды.
Ионды алмастыру сорбциясы негізінде антибиотиктердің теріс зарядталған иондары катионды шайырға жабысад, Енді керісінше шайырға жабысқан антибиотиктерді ерітіндімен айырып алады.
Тұнбалау әдәсәнде антибиотик органикалық затпен немесе бейорганикалық затпен байланысып тұнбаға түседі. Әрі қарай оның экстракциясы жүреді.
Гомогенді түрде бөлінген антибиотикті ауамен немесе лиофильді кептіргішпен кептіреді, биологиялық активтігін сақтау үшін тұрақтандырады, дәрілік формаға айналдырады.
Дайын препаратқа биологиялық және фарамкологиялық бақылау жүргізеді.