Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

№6_2 сем_ПЕРВИЧНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ

.pdf
Скачиваний:
44
Добавлен:
28.02.2016
Размер:
7.44 Mб
Скачать

Применение аминокислот как лекарственных средств

Аминокислоты широко используются в современной фармакологии. Некоторые из них выступают в качестве

нейромедиаторных веществ или их предшественников

(глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, глицин, таурин, гамма-аминомасляная кислота и др.), другие выполняют роль

эндогенного источника N (аргинин), третьи снижают катаболизм белка, усиливают его синтез (валин, лейцин,

изолейцин) и т.д.

Их дисбаланс вызывает у людей те или иные патологические изменения:

увеличение риска кардиоваскулярных заболеваний, включая артериальную гипертензию;

развитие депрессии, усиление отрицательного действия алкоголя;

дерматиты и длительно незаживающие повреждения кожи;

расстройства детоксикации;

миопатию;

анемию;

остеопороз и др.

Вмедицинской практике для лечения и профилактики перечисленных патологий широко применяются лекарственные препараты, наиболее эффективными из которых являются21 аминокислотные средства.

Применение аминокислот как лекарственных средств

1) Инфузионные растворы, содержащие композиции высокоочищенных аминокислот, применяются при лечении тяжелых больных в качестве детоксикантов, а также для восполнения нутриентной недостаточности.

2) На основе аминокислот созданы высокоэффективные препараты, которые используются как антигипертензивные средства – для лечения высокого артериального давления и сердечной недостаточности (ингибиторы ангиотензивпревращающего фермента): каптоприл (химическое название (S)-1-(3-Меркапто-2-метил-1- оксопропил)-L-пролин), эналаприл ((S)-1-[N-[1-(этоксикарбонил)-3- фенилпропил]-L-аланил]-L-пролин), лизиноприл ((S)-1-[N2-(1- Карбокси-3-фенилпропил)-L-лизил]-L-пролин), фозиноприл ([1-[S*(R*)]- 2альфа,4бета]-4-Циклогексил-1-[[[2-метил-1-(1-оксопропокси)пропокси]- (4-фенилбутил)фосфинил]ацетил]-L-пролин)

КАПТОПРИЛ

ЛИЗИНОПРИЛ

 

(производное пролина)

 

(производное

 

 

 

 

лизина и пролина)

 

ЭНАЛАПРИЛ

 

 

(производное

ФОЗИНОПРИЛ

ПРОЛИН

аланина и пролина)

 

(производное пролина)

 

 

 

ЛИЗИН

АЛАНИН 22

Применение аминокислот как лекарственных средств

На основе аминокислот созданы: 4) иммуномодуляторы (тимоген) и

5) аналоги гормонов (окситоцин,

окреотид, десмопрессин).

МОЛЕКУЛА ОКСИТОЦИНА

6) Используют и монопрепараты аминокислот: глютаминовая кислота (ноотропное средство – улучшение мозговой деятельности), гамма-

аминомасляная кислота (мягкий транквилизатор), глицин (уменьшает

психоэмоциональное напряжение, повышает умственную работоспособность),

аргинин, метионин, орнитин, таурин и др. — их назначают для лечения многих патологических процессов, а также в оздоровительнопрофилактических целях, особенно пациентам, принадлежащим к различным группам риска.

7) Высокоочищенные аминокислоты используются для создания композиций, повышающих выносливость человека при интенсивных физических нагрузках, для снижения воздействия неблагоприятных факторов внешней среды, а также при изготовлении смесей для детского питания.

23

Основные способы получения аминокислот:

экстракция из белковых гидролизатов растительного сырья;

химический синтез;

микробиологический синтез растущими клетками;

ферментативный синтез с использованием иммобилизованных микробных клеток или ферментов, выделенных из микроорганизмов.

24

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ

АМИНОКИСЛОТ

Микробиологический синтез – в настоящее

время весьма перспективный и экономически выгодный способ получения многих аминокислот.

В процессе культивирования продуцентов аминокислот непосредственно синтезируются L-аминокислоты.

Одна из важных задач микробиологического синтеза аминокислот – получение высокоактивных штаммов– продуцентов, в частности, с использованием методов генной инженерии.

В последние годы прочные позиции начинает занимать комбинированный химико-микробиологический метод синтеза, при котором исходное соединение получают в результате химических реакций, а конечная стадия осуществляется за счет активности ферментных систем

25

соответствующих штаммов микроорганизмов.

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ

Микробиологический метод синтеза аминокислот основан на способности многих микроорганизмов накапливать в среде значительные количества таких продуктов.

Среди микроорганизмов, получивших оценку как потенциальные продуценты глутаминовой кислоты, обнаружено много бактерий, ряд дрожжей и других грибов. Большинство обследованных штаммов микроорганизмов независимо от их систематического положения преимущественно накапливают -аланин и глутаминовую кислоту.

Значительно меньше штаммов и в меньшем количестве выделяют аспарагиновую кислоту, лейцин, валин, изолейцин, лизин. Строгой корреляции между видовой принадлежностью

микроорганизмов

и

способностью

их

накапливать

аминокислоты нет.

 

 

 

26

 

 

 

 

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ

Несмотря

на

широкое

распространение

микроорганизмов, накапливающих аминокислоты в процессе роста, продуцентов, обеспечивающих экономически выгодные выходы этих продуктов, не так много.

Получают их обычно путем обработки продуцентов различными мутагенными факторами с последующей селекцией и выделением мутантных его форм со сверхпродукцией аминокислоты.

Продуцент должен аккумулировать преимущественно одну аминокислоту. Одновременное присутствие нескольких аминокислот, особенно если они близки по своим физикохимическим свойствам, затрудняет их выделение и очистку.

27

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ

Ауксотрофные мутанты микроорганизмов, лишенные в результате действия мутагенов, ряда ферментных систем, признаны наиболее ценными продуцентами. Блокада у таких мутантов соответствующих реакций в цепи обмена веществ приводит к сверхсинтезу одного из метаболитов.

Наиболее распространенные продуценты аминокислот

– грамположительные бесспоровые бактерии, относимые к родам:

Согуnebacterium,

 

Micrococcus,

 

Arthrobacter,

 

Brevibacterium и некоторым другим.

28

 

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ

Ферментативные реакции синтеза аминокислот протекают внутри клеток.

Первоначально аминокислоты накапливаются

внутри клеток в виде так называемых свободных аминокислот.

На ранних этапах роста культуры свободные аминокислоты включаются в конструктивный обмен микроорганизма.

Активное накопление аминокислот в среде в

периодической культуре происходит обычно со средины

экспоненциальной фазы ее роста, достигая максимума к концу.

29

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ

В последние годы внимание исследователей привлекают методы получения аминокислот с

использованием иммобилизованных ферментов.

Способ имеет ряд преимуществ, в частности, конечный продукт отличается высокой концентрацией и чистотой,

нет опасности заражения в ходе реакции посторонними микроорганизмами, в результате синтеза образуются только природные изомеры, имеется возможность осуществления

непрерывных технологических процессов.

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]