- •ТЕХНОЛОГІЇ МІКРОБНОГО СИНТЕЗУ
- •Тема 4. Культивування мікроорганізмів
- •Особливості біосинтезу антибіотиків у мікроорганізмів
- •В 2-й фазі (ідіофазі, фазі незбалансованого 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 мікроорганізмів, що не утворює антибіотик, дещо притримують розвиток
- •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 (нині корпорація "Артеріум")
- •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!
– продукти життєдіяльності одного з мікроорганізмів, що не утворює антибіотик, дещо притримують розвиток продуцента, який у відповідь починає активніше синтезувати антибіотики.
Необхідно враховувати, що не існує універсальних комбінацій для сумісного культивування. В кожному конкретному випадку необхідно підбирати відповідні організми і їхнє оптимальне співвідношення.
21
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.
22
Спрямований біосинтез антибіотиків
Під спрямованим біосинтезом антибіотиків необхідно розуміти втручання
експериментатора в метаболізм мікроорганізму-продуценту для отримання одного (з декількох) або нових порівняно з тими, що звичайно синтезуються.
23
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
24
•отримання мутантів вихідного продуцента, що утворюють модифіковані антибіотики.
•оброблення отриманого антибіотика певними ферментами або мікроорганізмами.
25
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 попереднього розщеплення на окремі фрагменти і їх наступного ресинтезу.
26
•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%).
27
ПРОМИСЛОВЕ ОТРИМАННЯ АНТИБІОТИКІВ
28
Промислове виробництво пеніциліну
•1942 рік США – глибинне культивуванн
•1942 рік СРСР – поверхневе культивування
•1945 рік СРСР – глибинне культивування
29
Автор промислового виробництва пеніциліну в СРСР
Ермольєва Зінаїда Віссаріонівна
Пеніцилін- |
|
|
крустозін |
|
Penicillium |
Penicillium |
|
|
|
crysogenum |
|
crustosum |
|
|
|
|
|
|
|
|
30