- •Қазақстан республикасы ғылым және білім министрлігі м. Әуезов атындағы оңтүстік қазақстан мемлекеттік университеті
- •050701 «Биотехнология» мамандығының
- •Микроорганизмдер биотехнологиясы
- •Мазмұны
- •Биотехнологияны қолданатын аумағы және оның деңгейі, мәні мен мақсаты
- •2 Сурет- Колониялардың формасы
- •3 Сурет- Микроскоптық саңырауқұлақ
- •4 Сурет -Ашытқылар
- •Тест сұрақтар
- •Микроорганизмдерді культивирлеу түрлері
- •Қорғасын - 0,1
- •5 Сурет- Қоректік ортаны дайындаудың сызба нұсқасы:
- •7 Сурет - Периодты процестен үздіксіз процеске ауысқанда жасуша
- •Бақылау сұрақтар
- •Тест сұрақтар
- •Типтік технологиялық сызба – нұсқа
- •8 Сурет -Биотехнологиялық өндірістің типтік технологиялық сызба нұсқасы.
- •9 Сурет-Егіс материалын дайындаудың технологиялық сызба нұсқасы.
- •Бақылау сұрақтар
- •Тест сұрақтар
- •Және оптимизациялау
- •Ферментердің құрылысы
- •11 Сурет-Барботердің негізгі түрлері:
- •15 Сурет- Түбіндегі тұмсығымен ауа таратқыш ферменатер.
- •17 Сурет-Түйіршік қосылған ферментер
- •19 Сурет – Құбырэжекторлы араластырғыш қондырғысы бар ферментер:
- •Культуральды сұйықтықтан биомассаны бөліп алу және концентрлеу сатысы
- •25Сурет - Ағатын қабықпен буландыру аппараты
- •Микробиологиялық синтездің дайын өнімін бөлу сатысы
- •33 Сурет - Эмульсияны бөлудегі табақша барабан
- •34 Сурет - Ионитті фильтр:
- •Бақылау сұрақтар
- •Тест сұрақтар
- •36 Сурет - Селекциялық жұмыстың сызба – нұсқасы
- •Тест сұрақтар
- •Іі модуль. Микробты биомасса алуға негізделген биотехнологиялық процестер
- •Микробтық ақуыз өндірісі
- •14 Сурет-Түбі конусты нейтрализатор
- •15 Сурет -Гидролизатты биохимиялық қайта өңдеуге дайындаудың технологиялық сызба нұсқасы
- •16 Сурет-Тұндырғыш
- •17 Сурет- Вакуум – салқындатқыш қондырғы.
- •19 Сурет-Ашытқы өсіретін аппаратың қосылған тізбегінің сызба нұсқасы
- •28 Сурет- Гаприн өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
- •Тест сұрақтар
- •42 Cурет- Энтобактерин өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
- •44 Сурет- Ризоторфин өндірісінің сызба нұсқасы
- •Тест сұрақтар
- •Ііі модуль. Органикалық қышқылдарды және бейтарап өнімдерді алу
- •45 Сурет-Сірке қышқылы өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
- •46 Сурет - Лимон қышқылы өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
- •47 Сурет - Клеткалары моншақ тәріздес тіркесе орналасқан
- •48 Сурет - Сүт қышқылы өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
- •Басты өнім
- •Тест сұрақтар
- •Іү модуль. Микробиологиялық синтез өнімдерін алу
- •Бақылау сұрақтар
- •53 Сурет - Кобирин қышқылы
- •55 Сурет-Метан түзетін бактерияның аралас культурасының көмегімен в 12 витамин концентратын алудың технологиялық сызба нұсқасы
- •56 Сурет - Ашытқыдағы рибофловиннің биосинтез жолы
- •57Сурет -Рибофлавин азықтық концентратын алудың технологиялық сызба нұсқасы
- •58 Cурет- Азықтық концентрат в12 витаминін алу өндірісінің технологиялық сызба нұсқасы
- •Тест сұрақтар
- •59 Сурет - Диффузиондық батарея
- •60 Сурет- Қатты қоректік ортада фермент препаратының микроорганизм - продуцентін культивирлеудің технологиялық сызба нұсқасы
- •Тест сұрақтар
- •62 Сурет - Глюкозидті байланыстың түзілуінің сызба – нұсқасы
- •63 Сурет- Тармақталған полисахаридтердің түзілуінің сызба – нұсқасы
- •Тест сұрақтар
- •Y модуль. Дәрілік және профилактикалық препараттардың биотехнологиялық өндірісі
- •66 Сурет-Іш- сүзек вакцинасын алудың сызба нұсқасы
- •67 Сурет-(ғ)Саңырауқұлақты және өсімдік тектес (р) гиббереллиндердің құрылысы
- •68 Сурет - КоА ацетоацетилден геранилгеранилпирофосфат алу биосинтезінің жолы
- •69 Сурет - Гиббереллин биосинтезі:
- •70 Cурет-Эрготамин биосинтезінің сызба-нұсқасы
- •72 Сурет - Кейбір каротиноидтардың құрылымдық формуласы.
- •73 Сурет - Микроорганизмен каротинодтардың биосинтезі
- •75 Сурет- Опсинге ұқсас ақуыздың құрамына кіретін,
- •76 Сурет - с Вlakeslеа trispora триспор қышқылының пайда болуы
- •77 Сурет – Рудадан металдарды жерасты және (кучка) кен ішіндегі пайдасыз жыныстан сілтілеудің сызба нұсқасы
- •78 Сурет – Металды чандық сілтілеудің қондырғысы
- •Бақылау тест сұрақтар
- •Күн энергиясының қайта түзілуінің биотехнологиясы. Биоотынды алу.Технологиялық биоэнергетика. Жаңартылған ресурсты қолдану
- •Бақылау сұрақтар
- •10 Кесте - Ашытқы атауының өзгеруінің тарихы көрсетілген. Ашытқылардың Крегер Ван Рия классификациясын осындай әдіспен өзгертіп қарастырған
- •Қазақстанда және дүние жүзінде биотехнологияның өзекті мәселелері. Қорытынды
- •Бақылау тест сұрақтар
- •Пайдаланылған әдебиеттер
- •«Микроорганизмдер биотехнологиясы»
66 Сурет-Іш- сүзек вакцинасын алудың сызба нұсқасы
1-өндірістік штаммен жұмыс жасау ; 2- биомассаның жинауы;
3-нативті микробтық заттың инактивациясы;4-стандартты араластыру (разводка); 5- препартты лиофилизациялап кептіру;6-ампуланы дәнекерлеу; 7-дайын препаратты этикеткалау,буып түю.
Егіс материал ретінде - 18-сағаттық агарланған культура немесе 5-6 сағаттық ЕПС культурасы болады. Егіс материалының көлемі жалпы көлемнің 5-10%-тін алады.
Іш- сүзек бактерияларының жеткілікті жоғарғы биомассасын алу үшін ақуыз- гидролизатты немесе жартылай жасанды ортада аэрациялау жағдайында өсіріледі.
Қоректік орта ретінде мөлдір, сабан тәрізді түсті, рН 7,2-7,6; 300-400 мг % жалпы азоты; 200-250 мг % аминді азот және 0,1-0,6 % пептоны бар гидролизат казеинді сорпа алынады.
Қазіргі кезде вакцинаны түптік культивирлеу әдісімен тот баспайтын болаттан жасалған, бу немесе сумен қамтамасыз етілген жейдесі бар реакторларда өндіріледі (залалсыздалған жағдайда жүреді).
Реакторлар қоректік орта үнемі келіп құйылып тұратын сифон жүйесімен жабдықталған, культивирлеу процесі біткеннен кейін культураны бөліп алатын арнайы бөлгіштермен қамтамасыз етіледі. Культураны өсіруде есеп бойынша 1 минутта 1 л ортаға 1 л залалсызданған ауа қажет. Қосымша аэрациялауды, араластыруды түтікшелі немесе роторлық араластырғыш жүзеге асырылады. Оның айналу жылдамдығы 180-300 айн/мин.
Микроорганизмнің көбеюін интенсификациялау және ортаның рН мәнін 7,5-7,8 ұстау үшін периодты түрде 40 %-тік залалсыздалған глюкоза ерітіндісін қосып отырады. Осы культивирлеу режимдері (температура, қарқынды аэрациялау, глюкоза беру) автоматты түрде бақылауды аппараттың басқарушысы жүзеге асырылып отырады.
Спиртті вакцинаны өндіруде түптік культивирлеу жағдайында алынған микроб жасушаларының өлшенген бөлігін арнайы өлшегіштерде мұқият араластыру арқылы залалсыздайды, 96 %-тік этил спиртімен екі рет (біріншісі 1:4, екіншісі 1:10 қатынаста) өңдеу қажет.
Культуральды сұйықтықтың залалсыздығына және иммунагендігіне сәйкес бақылау жасаған соң консервант ретінде қолданылатын 0,25%-тік фенол қосылған натрий хлоридінің изотоникалық ерітіндісімен араластырады.
1 мл спиртті вакцинада 5 млрд микроб жасушалары болады. Ампулаға құйылған вакцинаны 40-500С температурада мұздатып қатырады, сублимациялық қондырғыда кептіреді де, препаратты ампулаларда вакууммен дәнекерлейді.
Спиртті құрғақ іш-сүзек вакцинасын таза күйінде де, Ви- антигенмен құнарландырған күйінде де қолдануға болады.
Осы вакцинаны алудың сызба нұсқасы бойынша спиртті құрғақ дизентерия вакцинасын алуға болады.
Тазартылған Ви- антиген препаратын алу
Көптеген тәжірибелі зерттеулердің арқасында Ви- антигеннің – О-антигенмен қосылып организмде толық иммунитет құруы ең маңызды компонент екені анықталды.
Зерттеушілердің барлық күші, осы антигендерді иммуногенді активтілігін микроб жасушаларында сақтауға және олардың активтілігін төмендетпей бөліп алуға бағытталған.
Вакцина препаратының иммуногендігін жоғарылатудың бірден- бір жолы –белгілі шамаға дейін мөлшерін көбейту. Іш- сүзегінің О- антигені үшін бұл шама оның жоғарғы токсинділігінің мөлшерімен анықталады. Ал Ви- антиген кейбір ұсынылған әдістерде токсинсіз формада бөліп алынады. Иммуналогиялық деректерге сенсек Ви- антиген іш- сүзегіндегі иммунитеттің пайда болуында ең маңызды және жетекші орын алатынын байқаймыз. Сондықтан Ви- антигеннің іш- сүзек вакцинасының концентрациясында көп болғаны оның иммуногендігін жоғарылатады.
Микроб жасушасының жоғарғы бөлігінде Ви- антиген орналасқан және қоршаған ортаға оңай өтіп кетеді. Ви- антигеннің құрылыстық бірлігінің полимерлік тізбегі: α- ацетиламино – 2- дезокси-D-галактурон қышқылы.
Ви- антиген алу принципі сулы экстраттан құрғақ іш- сүзек бактерияларының массасын әр түрлі жағдайда үш рет қайта егу нәтижесінде алу негізделген.
Алдымен активті фракция, натрий хлордың қаныққан экстрактынан кейін (концентрациясы 27-71%) спирттегі Ви- антигенді тұнбаға түседі. Тұнбаны рН 3,5-3,8-ге дейін қышқылдағаннан кейін дәл алдындағыдай спирт концентрациясына диализден кейін қайта тұндырады. Сонымен, қышқыл гидролизден кейін спирт концентрациясы кішкентай аралықта (27, 46, 52%) 3 рет тұндырады, О- антиген қалдығы бұзылады.
Алынған құрғақ Ви- антигенді изотоникалық натрий хлор ерітіндісінде 1 мл-де 400 мкг концентрациясына дейін ерітеді, содан соң 5 мл етіп ампулаларға құяды және еріткіш зат ретінде (физиологиялық еріткіштің орнына) құрғақ спирттік вакцинаға ұсынады. Ви- антигенді моновакцина ретінде де қолдануға болады.
Ви-антиген алудың технологиялық сызба нұсқасы келесі сатыдан тұрады:
Іш- сүзегінің бактериясын реакторда өсіру
Спиртпен бактерияларды кептіру
Дистиллденген сумен экстрагирлеу
Қаныққан NaCl ерітіндісінде (27-71%-концентрациясы) спиртпен тұндыру
Диализ және спиртпен қайта тұндыру (концентрациясы 27-71% немесе рН-3,0)
О- антиген ыдырау үшін 1 М сірке қышқылында гидролиздеу, диализ
Спиртпен қайта тұндыру (концентрациясы 27-52%)
Л и о ф и л и з а ц и я л а у
Қолданардан алдын құрғақ вакцинасы бар ампулаға 5 мл Ви- антиген еріткішін қосады. 1 мл ерітілген вакцинада 500 млн микроб жасушасы және 400 мкг іш- сүзек бактерияларының Ви- антигені құрайды.
Ревакцинациялауды сондай мөлшерде бірінші иммунизациядан кейін екі жылдан соң жүргізеді.
Анатоксиндерді дайындау ерекшеліктері және аттенуирленген штамдарды қолдану
Бактериялардың экзоөнімдерінен дайындалатын вакцина препараттарының бір мысалы ретінде сіріспе ауруының анатоксин өндірісін қарастыруымызға болады.
Кеңес Одағы кезінде денсаулық сақтау орны сіріспе ауруына профилактика жасау мәселесіне көп көңіл аударған. Жәй ғана жарақат алғандар ауру адамдарға қауіп тудыруы мүмкін, сіріспе қоздырғыштар топырақта кеңінен тараған. Сіріспе қоздырғыш –спора түзуші анаэробты Clostridium tetani –нейротропты әсер ететін күшті экзотоксин түзеді.
«Анатоксин» -антигенді, иммуногенді қасиетін сақтайтын және толығымен токсиндіктен айрылған препарат. Қазіргі кезде кең көлемде алюминий гидроксидінде адсорбцияланған, тазартылған сіріспе анатоксині қолданылады.
Тазартылған және адсорбцияланған сіріспе анатоксині –ақшыл немесе ақшыл немесе сары түсті гомогенді суспензиялы сұйық препарат. Сіріспе таяқшасының токсині баллансты ақуызынан тазартылған, формалинмен залалсызданған және алюминий гидроокидінде сорбирленген препараттың алғашқы негізі әсері болып саналады. Препарат консервант ретінде 0,01%-тік мертиолат немесе 0,25% фенол құрауы мүмкін.
Препарат залалсыздалған, иммуногенді, құрамында 1 мл-да 20 ЕС (единица связывания), рН 6,8-7,6 және меншікті активтілігі 1 мг ақуызды азотта 500 ЕС-тен кем емес; 20 ЕС-те 0,02%- тен көп емес формалин болуы тиіс. Анатоксиннің бір рет егу мөлшері 0,5 мл (10 ЕС)
Анатоксин өндірісі казеинді қышқыл- гидролизатты қоректік ортаның құрамында жалпы азот 350-380 мг %, ақуызды азот 5-8 мг % және аминді азот 110-120 мг % бар ортада культивирленеді, Clostridium tetanі вакциналық штамдары қолданылады. Қоректік ортаға кебек автолизатын және ашытқы экстрактысын қосылады.
Сіріспе анатоксин алу өндірісінің циклі басқа да бактериялық вакциналарды алу сияқты негізгі сатылардан тұрады: анаэробты жағдайда культивирлеудің арқасында бактерияны өсіру (дайын өнім микробтық масса емес, ал экзоөнім-токсин), токсинді инактивациялау, тазалау (бірнеше әр түрлі әдістермен), алюминий гидроокисінде адсорбциялау, буып- түю, бақылау.
Бірқатар инфекцияға қарсы активті иммунизация болып сәйкес микроорганизмнің штамның тұқым қуалауының өзгеруімен аттенуирленгеннен дайындалған вакцина жатады. Оған ВЦЖ – туберкулезге қарсы тірі вакцина, аттенуирленгеннен штамнан Кальмет және Герен 1906 жылы дайындалған; теріге қолдану үшін тулярема қоздырғыш берік аттенуирленген штамм тұқым қуалауының өзгеруімен дайындалған туляремийн тірі құрғақ вакцинасы, Эльберт және Гайсим және басқаларымен алынған.
Вирусты препараттардың ерекшеліктері.
Соңғы кезде тірі вакциналардың ішінде вирусты препараттарды алу кеңінен тараған. Вирусты культивирлеу тауық, үйрек немесе бөдене эмбриондарында немесе ұлпаның культурасында жүргізіледі. Эмбрионды тек бүліндіру үшін емес, сонымен қатар ұлпаның культурасын дайындау үшін де қолданады (шешек ауруына қарсы вакцина). Вирусты препараттарды залалсыздану ережесін қатаң сақтауды және басқа жұмыс түрлерінен оңашалауды талап етеді.
Алынған өнімнің бөгде вирустармен қатынасын толығымен жою қажет. Эмбриондарды арнайы иесінен (хозайн) лейкозға ұшырамаған тауықтардан алады. Ұлпаның культураларын алуда жануарлардың түрі қатаң сақталады, мысалы африкалық жасыл ергежейлісі - полиомиелит вирусын өсірудегі бүйрек жасушасының культурасы алу үшін қолданылады. Жануарларды қатаң оқшаулаулап ұстайды.
Ұлпаны культивирлеуде құрамы күрделі ерекше қоректік орталарды қолданады. Ұлпаның культурасында вирустардың жиналуы шыны сосудтарда жүреді. Вирустардың шығымын жоғарылату үшін сосудтарды тербелмелі шайқағыш арнайы құрылғыларда жүргізіледі. Қазіргі кезде түптік культивирлеу әдістері өңделуде.
Вирусты вакциналарды дайындауда жиналған вирустың биомассасына концентрлеу және тазалау жүргізіледі. Бөгде қоспаны заттардан айыру үшін сепарирлеу әдісі қолданылады, сосын (полиомиелит вирусына қарсы) вакцина алу вирусты құрайтын сұйықтықты залалсыздағыш фильтрация жүргізеді. Мұқият бақылаудан кейін вакцинаны буып- түйеді және сұйық препарат ретінде қолдануға жібереді немесе лиофилизациялайды, кептіреді.
Вирусты вакциналар өлі болуы да мүмкін. Өлі грипп вакцинасын тазалауға және концентрлеуге арналған кең кеуекті шыныда храмотаграфия әдісімен алу кеңінен қолданылуда.
Вакцинаға қойылатын талаптар
Барлық вакциналар шығу тегіне қарамастан бірнеше негізгі талаптарды орындау қажет, оларсыз активті иммунизацияға қолдануға болмайды.
Вакциналар өзіндік арнайы залалсыздығы болуы қажет (құрамында бөгде агенттер болмауы қажет).Өзіндік залалсыздығы вакцинаның ұқсастығымен тығыз байланысты, тірі немесе өлі вакцинаның құрамында тек атына байланысты ғана микроорганизмдер болуы керек.Осыған байланысты жоғарыда көрсетілгендей вакцинаға қоспа бөгде агенттердің қатысуы мүмкін емес.
Екінші талабы, вакцинаға жауап беруі керек – олардың зиянсыздығы, (вакцина қолданысқа түспес бұрын тексеріледі). Зиянсыздығын арнайы лабораторияларда жануарларға қолданылып анықталады, олар вакцинаны енгізгенде жергілікті және жалпы реакция бермеуі керек, берілген ережелерден шетке шықпауы керек.
Вакцинаға қойылатын үшінші талап –стандартқа сәйкес болуы. Барлық ампулада, сериясына сәйкес бірдей вакцина көлемі болуы және бірдей немесе антигендіне және иммуногендіне жақын болуы керек.
Төртінші талап – вакцинаның баяу реактогендігі. Табиғатта ареактогенді вакциналар жоқ. Микробтық препараттар еккен жерде жергілікті немесе жалпы реакцияны көрсете алу қасиетіне ие. Бұл препараттың «реактогенділігін» сипаттайды немесе сол немесе басқа вакцинаны енгізуде организмнің жауабының сипаты.
Төтенше маңызды сұрақ – вакцинаның иммуногенділігін анықтау. Вакцинаның сапасына, пробиркадағы антигендігін бағалау сонымен қатар жануарларға жасаған тәжірибе туралы мәлімет болуы қажет. Препараттың иммуногенділігін жануарларға жасаған тәжірибе нәтижесімен бағалайды, микроорганизмнің сәйкес культурасын немесе оның тіршілік ету өнімін (токсиндер) келесідей бүлдіруде берілген препаратпен иммунизирленген.
Емдік профилактикалық препарат бактериофаг
Патогенді бактериялардың антибиотикке қарағанда бактериофагтың арнайы әсері бар, олар қалыпты микрофлораға әсер етпейді, сондықтан бірқатар жұқпалы ауруларға профилактика және емдеу үшін қолданылады.
Бірінші рет бактериофаг – 1917 ж. дизентерия таяқшасы табылды, 1930-1940 жылдары бұл бактериофаг емдік профилактикалық препараттардың ішінде жоғарғы орында болып табылды. Ішек таяқшасына қарсы бактериофаг солардың ішіндегі үлкен тобын құрайды:дизентерия, ішек - сүзек, салмонелез тобы АВСД, коли-протейн және жаралы бактериофагтар -стафилакокк, протейн, көкіріндеген таяқша. Оларды ауру асқынған кезде химиотерепавтикалық ретінде антибиотиктер көмектесе алмаған кезде қолданылады.
Жоғарғы сапалы багтериофаг препаратын алуға аурухананың және лабораторияның қызметкерлерімен өндірістің бірлескен жұмысын өте жақсы ұйымдастырумен қол жеткізуге болады.
Сұйық багтериофаг өндірісінің технологиялық процесі келесі сатылардан тұрады:
Белгілі фагтің түрін өндіру үшін штамды жинау үздіксіз жұмыс жасайтын ағын судан бөліп алады, қорды барлық уақытта жаңартып отырады;
Аналық бактериофагты культивирлеу – штамды таңдау, әртүрлі адамдарға бір ғана бактерияның өзі әсер етпейді;
Сериялы сұйық бактериофаг дайындау;
Литикалық активтілін және зиянсыздығы,залалсыздығын басқару;
Буып түю және этикетка жабыстыру;
Сериялы бактериофагтар көлемі 250-500 л тот баспайтын болаттан жасалған реакторда бу немесе сумен қамтамасыз етілген жейдесі бар және аэрациялау үшін құбыры бар реакторларда дайындалады.
Ішек таяқшасын алуға арналған қоректік орта ақуыз негізінде қышқыл түрінде немесе казеиннің ферментативті гидролизаттары, өсу факторы ретінде ет, глюкоза қосылған ет экстракттары, қолданылады рН 7,2 - 7,6 болады.
Реактордағы 37°С температурада қоректік ортаға есеп бойынша 1мл ортаға 150 млн бактерияның жасушасын егеді. Қоректік ортаның көлеміне аналық фагтың 0,01 - 0,1% мөлшерін қосады. Қоспаның барлығын ауаның көмегімен араластырады. Лизис 4-10 сағаттың аралығында 37°С температурада жүреді, соңында мөлдірлігі бойынша визуальды анықтайды. Процестің соңында консервант – хинозол (0,01%) қосады. Консервант қосқан соң 1,5-2 сағаттан кейін залалсыздайтын пластинка арқылы фаголизатты фильтрлейді және залалсызданған жағдайда флакондарға 25, 50,100 мл құйылады.
Құрғақ бактериофаг алуда алдынғы үш саты анологично болады. Демек, құрғақ бактериофагты өндіруге болады, ол үшін фагты концентрлейді, кептіреді, түйме дақтайды, қышқылдыққа берік қабықшамен қаптайды. Құрғақ бактериофагты арнайы залалсыздығы тексереді, тұрақты микроорганизмнің болуын, зиянзыздығын, литикалық активтілігін,ылғалдың қалғанын, жасанды асқазан шырынында еруі тексереді. Түйме дақтаудан басқа формасы фармакопеялық формаға сәйкес анологично орындалады, бактериофаг мазда (май сияқты) дайындалады.
Дизентерия, ішек сүзек, сальмонелез, коли – бактериофаг шығарылады дизбактериозға қарсы өңдеу үшін үлкен көңіл бөлінуде. Демек антибиотикке төзімді Proteus туысы Proteus vulgaris, Proteus mirabili бактериясы қалыпты микрофлораның бұзылуына агрессивті көрінеді, стафилакокке, іріндегенге қолданады.
Ішек микрофлорасын қалпына келтіретін бактериялы препарат
Адам микрофлорасы – симбиот және оның құрамы тұрақты. Әртүрлі факторлардың әсерінен дизбактериоз қалыпты микрофлоралардың құрамы бұзылуы мүмкін. Дәріні қолданудан микрофлоралар барлық уақытта өте қатты әсер етеді, әсіресе антибиотик ішекке. Осының нәтижесінде ішек таяқшасы, стафилакокк, Candida ашытқы туысы және т.б. көбейеді. Аурудың микроорганизм құрамын дәрілер қалпына келтіре алмайды. Оларға қалыпты ішек микрофлораларының тірі микроорганизмнен алынған препараттары бактериотерапия әдісі көмектеседі.
Колибактерин
Құрғақ Колибактерин болып Еscherihіa coli М-17 штамы ішек таяқшасының құрғақ лиофилизденген тірі культурасы ампулада, флаконда, түймедақта саналады.
Патогенді микроорганизм патогеннің кең көлемді қатынасының антогендік активтілігіне ие болады.Биомасса жиналу үшін казеинді қоректік орта қолданылады, 200-270 мг % аралықта аминді азот құрайтын ортаға 1,25-2,0% тамаққа қолданатын желатин қосылған, культивирлеу температурасы 37°С, араластырумен, аэрациялаумен, қолайлы рН мәні 7,2-8 жүреді. Культураны өсіру ұзақтығы 6-7сағатты құрайды. Культуральды сұйықтықтың 1 мл-де 35-40 млрд тірі бактерия болады. Лиофилизациялау үшін бактерия суспензиясына 10% сахарозаны қосады және ылғалдылығы соңғы өнімнің 2-4 % ылғалдылықққа дейін сублимациялы қондырғыда сусыздандырады. Сақтау үшін буып түйеді, залалсыздығын және герметикалығын сақтайды.
Бақылау
Мөлшерлеу есебі бойынша тірі жасушаны анықтау;
Дизентерия қоздырғыштарының антагонистикалық активтілігіннің есебі(тест-штамм);
Қалдық ылғалдылық (4-5% көп болмауы керек);
Лабораториялық жағдайда жануарларға зиянсыздығын анықтау керек, тұрақты микроорганизмнің болмауына бақылау керек.
Колибактерин бірқатар ішек ауруларына қолданылады: әртүрлі этиологии созылмалы колит ауруына; язвалы колитке; антибиотикті қабылдағаннан кейінгі дисбактортериозге, одан басқа ішек инфекциясына қолданылады.
Лактобактерин
Ампулада, флаконда, түйме дақталған түрде бұл лиофилизденген сүт қышқылды бактериясы немесе вакуумда буып түйілген ұнтақ. Колибактерин дайындау технологиясы бифидо-лактобактерин препаратын алу үшін ортаның құрамында айырмашылығы болмайды анологично, NaCl қосылған бауыр спорасы, пептонды лактоза қолданылады.
Сүт қышқылды бактерия (Lactobacillus fermenti және L.plantarum) штамының өндірісі патогенді энтеробактерин, дизентерия және т.б. қоздырғышқа қарағанда жоғарғы антагонистік активтілікке ие, демек сүт қышқылына әсер етуін тудырады.
Сүт қышқылы кальцийдің алмасуына қатысады, кальцийдің тамақпен лактатқа ауысуы, рахит ауруының алдын алуға қабілетті. Одан басқа да сүт қышқылды бактерия витаминнің және амин қышқылының пайда болуына қатысады, соның ішінде адам организмінде ситезделмейтін алмастырылмайтын амин қышқылы. Сүт қышқылды бактерияны өсіру үшін солод экстракты немесе 1,5% желатин қосылған капуста қайнатпасы, сүт гидролизаты негізіндегі орта қолданылады, түптік культивирлеу әдісімен аэрациялаусыз 37°С температурада араластырумен бактерияны өсіреді. Реактордан сынаманы азоттың қысымымен алады. Культивирлеу процесіне глюкоза немесе лактоза ерітіндісін қосады. 8-10 сағат аралығында культивирлеумен микроб масссасын алады, 1мл -де 10-15 млрд тірі жасуша болады.
Құрғақ препараты бар ампуланы вакууммен дәнекерлейді, атмосферада инертті газбен қысады, Бір үлестік мөлшерде – 6-7 млрд тірі жасуша болады. Микробтық препараттар қалыпты микрофлораны жасайтын көптеген химиятерапеялық заттан айырмашылығы физиологиялық және бөгде қосымша әсер етпейді.
Биофидум бактерия
Бактериялы препараттардың мәні бар тобы дәрілік зат- эубиотиктер құрайды, адамның сау организмінде белгілі Bifidobacterium bifidum штамның әсер ететін затының сапасын құрайтын микрофлораның өкілі. Анықталған және кеңінен қолданылатын эубиотик – препараты болып келеді. Бифидумбактерин, бифидум түріндегі бифидобактерияны құрайды. Бифидобактерияның осы түрі жаңадан туылған балалардың ішегінде биоценоз коррекциясы базалы препарат болып саналады. Бифидумбактеринді қолдану өте кең аумақты, соның ішінде негізгісі болып ішектің дисфукциясы, нәтижесінде дизбактериоз болып саналады, өткір ішек инфекциясы (Ө І И), анемияны, рахитпен ауыратын әлсіз балаға және ерте ана сүтінен айырылған, жас баланы жасанды тамақпен тамақтандыруға ауыстырғанда профилактика ретінде береді. Бифидумбактериннің төрт негізгі формасы шығарылады: флаконда, ампулада, түйме дақталған және ұнтақ ламинирленен фальгадан жасалған қалта қапта болады.
Бифидумбактеринді жас балаларға қолдануда қатаң талап қойылады, препаратта ең алдымен бөгде микрофлораның болмауы керек. Сондықтан бифидумбактеринді 3 жастан бастап қабылдауға рұқсат етілген. Бұл препаратты өндіру технологиясында ортаны культивирлегенде және іс жүзінде өлі бактериялы жағдайда толығымен (10% төмен) жойылады. Сондықтан препарат еріген кезде түссіз, иіссіз, лактоза ішекте бифидумбактериннің өсуіне жағдай жасайды, препараттың еру уақытысы бірнеше есеге ұлғаяды.
90% ішек бактериясы пайдалы бифидумбактериясын құрайды. Олар ішектегі құрт бактериясына қарсы қолданылады. Бифидобактерин патогенді микроорганизмге қарсы антагонистикалық активтілікке ие. Бұл түйме дақтар асқазанның және ішектің қалыпты жұмыс істеуіне, уланудан тез жойылуына көмектеседі, дизбактериоздың клиникалық пайда болуын жояды. Препарат бірінші рет қабылдаған соң 2-3 сағаттан кейін әсер етеді. Бифидумбактерин 1000 асқазан - ішек микрофлорасын антибиотик қабылдағаннан кейінгіні баланстап қалпына келтіреді, ақуыздың майдың және көмірсудың алмасуына әсер етеді. Витаминді макро - және микроэлементтің дұрыс сіңірілуіне әсер етеді. Түйме дақты қабылдау қолайлы: оларды суда ерітудің қажеті жоқ, қорапта болады оны өзімен бірге жұмысқа, жолға алуға қолайлы. Бифидумбактерин 1000 қандағы холестериннің төмендеуіне әкеледі, иммунитеттін және жұмысқа қабілеттілігін жоғарылатады.
Бифидобактерин витаминнің түзілуін және фолие, никотин қышқылын, кальций тұзын, В тобындағы витаминдерді сіңіруді орындайды. Бифидумбактеринді мол мөлшерде қабылдау мүмкін емес. Ол зиянсыззат. Bifidobacterium жағымды қасиеті:
- ішек инфекциясынан қорғауды қамтамасыз етеді;
- қатерлі ісік ауруына қарсы механизмді қамтамасыз етеді;
- ішек иммунитетін жергілікті беріктендіреді;
- рН төмендеуі;
- витаминді продуцирлеуші патогенді және ірінді бактерияны бәсеңдетеді;
- минералды сіңіруді активтендіреді;
- ішек функциясын активтендіреді;
- тамақтың қалдық затының сіңіруіне көмектеседі;
Иммобилизденген ферментті медицинада қолдану
Иммобилизденген ферменттердің артықшылықтары. Ферменттерді биологиялық катализаторлар ретінде өндірістің әр түрлі салаларында - фармацевтикада, ауыл шаруашылығында, тоқыма өндірісінде, медицинада, анализдеуде, органикалық синтезде және т.б. жерлерде пайдаланылады.
Соңғы уақытқа дейін ферменттердің кең технологиялық қолданылуы бірқатар себептермен тоқталып тұрды, олардың ішіндегі маңыздылары:
а) ферменттерді бастапқы реагенттерден және процестің аяқталуынан кейін реакция өнімдерінен бөліп алу қиындығы нәтижесінде ферменттер бірақ рет қана пайдаланылады;
б) сақтау және әр түрлі әсерлер (негізінен жылулық) кезінде ферменттердің тұрақсыздығы (лабилділігі),
в) ферменттерді таза және белсенді күйінде алу қиындығы, осыған байланысты белсенді ферменттердің бағасы қымбат болады.
Жаңа биокатализаторларды - иммобилизденген, яғни байланысқан ферменттерді құру қолданбалы энзимология алдында жаңа мүмкіндіктерді ашты.
Іmmоbilizе (ағылшын тілінен) - таңып тастау, орнықтыру, қозғалысын шектеу, байланысқан (орысша тілінен - делать неподвижным, лишать подвижности, останавливать, сковывать, связывать) мағыналарын білдіреді.
Бекітілген ферменттерді қолдану бұрыннан белгілі. 1916 жылы Дж.Нельсон мен Е.Гриффин көмірде иммобилизденген инвертаза каталитикалық белсенділігін сақтайтынын көрсеткен. Иммобилизденген ферменттерді қолдануға алғашқы патент 1939 жылы Дж. Пфанмюллер мен Г.Шлейкке берілген, олар теріні өндеу үшін ағаш ұнтақтарында адсорбцияланған протеолитикалық ферменттерді қолдануды ұсынған. 1953 жылы Н.Грубхофер мен Д.Шлейт алғаш рет ферменттерді иммобилиздеуге жаңа әдіс қолданған - ковалентті байланыс. Сол кезден бері ферменттер негізінде гетерогенді катализаторлардың өңдеуі жүргізілуде. 1971 жылы Хенникерде (АҚШ) инженерлік энзимология бойынша бірінші конференцияда «иммобилизденген ферменттер» термині рәсімделген.
Көптеген жұмыстарда көрсетілгендей, сәйкес тасымалдаушылар мен иммобилиздеу тәсілдерін таңдау кезінде ферменттердің арнайлығы, рН- пен температураға тәуелділігі, сонымен бірге денатурлеуші әсерлері кезінде ферменттің тұрақтылығы сияқты қасиеттерін өзгертуге болатындығы көрсетілген. Сонымен қатар иммобилизденген ферменттерді технологияда пайдалануға қолайлы, бұл осындай гетерогенді катализаторлармен процесті үздіксіз жүргізу және катализденетін реакциялар жылдамдығы мен өнімнің шығуын реттеу мүмкіндіктерімен анықталады.
Иммобилизденген фермент препараты медицина үшін жоғарғы мәнге ие. Тромболитикалық ферменттер жүрек – сосуды ауруына қарсы қолданылады. Ферменттер кейбір алмастырылмайтын амин қышқылын ыдыратады қатерлі ісік ауруына қарсы қолданылады. Протеолитикалық ферменттерді (трипсин, химотрипсин, субтилизин, коллагенеза), жараға, күйікке, язваға тиімді емдікке қолданады. Жасанды түрдегі жасушалар инкапсулирленген ферменттер әсіресе тиімді.
Микрокапсуланың қабырғасы эритроцит қабықшасы болады, ішіндегісі аспарагиназа ферментті толтырылған қанға ауысады, аспарагин зонасына жиналу және ісік ауруына, көбінесе саркомаға қарсы емдікке қолданылған. Олай болса, иммобилизденген ферментті маңызды салаларда қолдану орынды болып отыр. Эффективтілігі қолайлылығының нәтижесінде химия өндірісі жаңа биотехнологиялық процесті құруға мүмкіндік жасайды және терапия әдісімен адам өміріне үлкен көлемде әсер етеді.
Өндірістік маңызды стероид алу
Абсолютті субстраттың ерекшелігі және биологиялық катализатордың стерео өзгешелігін қолданып стероидтың құрылысын қайта өңдеу үшін, көптеген химиялық реакцияны өңдеп іске асыру шартына мүмкіндік жасайды. Нәтижесінде өте жақсы фармакологиялық қасиеті бар жаңа қосылыс алынды. Стероидтың микробты биотрансформациясының бірінші өндрістік прогресі бағытталған гидроксилдеу прогестеронның технологиясы негізделген. Стероидты гормонның маңызды көзі өсімдік культурасының жасушасы дельто тәрізді диоскореи культурасының жасушасының тамыры тектес фитостерин диосгенин продуцирлейді және оның гликозид туындысы (сапониндер) продуцирлейді. Стероид препараты өндірісінің әрмен қарай табысы иммобилизденген жасушаны қолдануды байланыстырады, биологиялық және химиялық өзгергіштіктің қолайлы қатынасын қолданумен, сондай-ақ алынған қосылысты тазалау технологиясын әбден жетілдіру. Биотрансформацияға арналған орталардың құрамы күрделі, ал реакция әрбір олардың параметрін (рН, уақыт және т.б.) қатаң бақылауды қажет етеді. Кортизол преднизолон культурасының жасушасының Arthobacter simplex реакциясының тотығуын іске асыру үшін ортаға пептон, глюкоза және жүгері экстрактын қосады. Бір тәулік өткен соң қоспаға S Рейхштейн затын қосады. Преднизолонның стероид трансформациясы жолымен ірі масштабты өндірісті өңдеу препараттың бағасын 200 есе төмендетуге мүмкіндік жасайды.
Инсулинді, соматотропин және интерферон алу
Инсулин – гормон асқазан асты безі, көмірсудың алмасуын және қандағы қанттың қалыпты деңгейін ұстауды реттейді. Организмде бұл гормонның кем болуы ауыр кеселдің бірі қант диабетіне әкеледі, өлімнің себептерінің бірі үшінші орында, жүрек – сосудты ауруы және ісік ауруы үшінші қант диабеті. Инсулин – азырақ глобулярлы ақуыз, 51 амин қышқылды қалдықты құрайтын және екі тізбектен тұратын бір - бірімен екі дисульфидті көмірмен байланысқан. Ол бір тізбекті предшественник – препроинсулин түрінде синтезделеді, сигналды пептидті құрайтын және 35 тізбекті пептидті қосылыс (С-пептид).
Қос тізбектің синтезі және оның дисульфидті байланысының қосылысы инсулин алу үшін 1963 ж. және 1965 ж. үш ұжымның зерттеушілері АҚШ-та, Қытайда, ФРГ-да жүргізді. Ген инженериясының жұмысы бойынша инсулин алу үшін 20 жыл бұрын бастаған.
Соматотропин (немесе адамның өсу гармоны) гипофиздің алдынғы үлесін секреттейді. Бірінші рет 1963ж. Гипофизарлыдан бөліп алынған, тазартылған болатын. Оның кемшілігі гипофизалы карликті ауруға (5000-нан бір адамды) әкелуі.
Оны өлген адамның денесінен препараты алады, бірақ аз мөлшерде. препарат өлген адамнан алған материал бірнеше формадағы қоспа, одан бесеуден 22кДа болады, басқасы димерлі болады, ал қалғаны – фрагментті протеолизде пайда болады. Бұл 30% ауру препарат қабылдағаннан кейін гормонға қарсы антидене өңделеді, жоқ дегенде биологиялық активтілігін.
Интерферон алу. Интерферондар 1957ж. ашылды. Вирусты инфекцияға беріктігінің факторы Лондонда Ұлттық институт медициналық зерттеулерден жануарлар жасушасы вирусқа қарсы әсер етіп ортаға факторды бөледі, вирусты инфекцияға тұрақты жас жасушаға қосып беруге қабілетті: ол жасушада вирустың көбеюіне қарсы болады және бұл қабілеттіліктің күші интерферон деп аталған.
Интерферон ауыр науқасқа қолданылады өте вирусты гепатитке, склерозға, остеосаркомдарға және кейбір лимфа түріндегі миеломға қолданылады. Оларды меланомды емдеу үшін, бірқатар өңеш ісігіне, өкпеге және миға қабылдайды. Интерферонның ерекшелігімен емдеу үшін мұндай препараттар қажет, олар адамның жасушасынан алынады. Дәстүрлі болып келетін оларды адам баласының қанынан алады. 1980 ж. жапондық бір компания лимфобластоидты интерферонды лимфобластоидты жасушадан алу өндірісін іске қосты. Швецияда лимфо аумақты көлемі 2000л ферменттерде өсіреді, алынған интерферонды моноклоналды антидененің көмегімен тазартылады.
Интерферонның барлық түрінен әлемдік өндірісте жарамдылығының жоғарылауы И.Фиброаумақтағы түсіктің ұлпасынан алынған, культура жасушасын демеуге болады демек, массалы өндірістің мүмкіндігін береді. Жалпы жоғарыда айтылған әдістер интерферонның шығымының төмен , бағасының жоғары болуы препараттың тазалығы жеткіліксіз деп сипаттаған. Қазіргі жаңа заманғы сатыда преспективтігі жоғарылау әдіс болып микроорганизмді генетикалық құрастыру көмегімен интерферон биосинтезі саналады.
Гиббереллиннің биосинтезі
Гиббереллиндер-табиғаттың гормоны, өсімдіктердің өсуін реттеуші физиологиялық активті қосылыстардың тобы. Олар жоғарғы сатылы өсімдіктермен сонымен қатар, микроорганизмдермен синтезделеді. Гиббереллиннің біраз түрлері микроорганизмдерден немесе тек қана жоғарғы сатылы өсімдіктерден табылады. Алайда, гиббереллиндердің осы түріне және басқа түріне жататын организмдер сипатталған.
Көп жақты және өте жоғары физиологиялық активті гиббереллиндер жоғарғы сатылы өсімдіктерге қарағанда, осы метаболитке үлкен қызығушылық тудыpады. Гиббереллинмен өңделіп өскен өсімдіктер – гибберрилин препаратының ең бір тиімді әсер ететіні анық. Осы эффективтіліктің цитологиялық негізгі қорытындысы өсімдіктердің жасушасының бөлінуінің тезделуі немесе олардың созылуының тездеуі.
Экзогенді гиббереллиндер пішен шөп тектес өсімдіктердің, ағаш өсімдіктердің өсуіне жетелейді, бірақ пішен шөп тектесте реакция күштірек көрсетілген.
Метаболиттік порцесте гиббереллин маңызды рөл атқарады, өсімдіктердің гүлдеуіне, өсуіне себепші бола алады.
