- •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!
ТЕХНОЛОГІЇ МІКРОБНОГО СИНТЕЗУ
ЛІКАРСЬКИХ ЗАСОБІВ
Лекцій – 38 годин, лабораторних робіт -38, диф. залік
1
Тема 4. Культивування мікроорганізмів
для одержання антибіотиків.
Особливості біосинтезу антибіотиків у мікроорганізмів.3
Вплив умов середовища на антибіотичну продуктивність10.
Спеціальні умови культивування для отримання антибіотиків.18
Спрямований біосинтез антибіотиків.23
2
Особливості біосинтезу антибіотиків у мікроорганізмів
Особливість біосинтезу антибіотиків мікроорганізмами полягає в тому, що цей процес відбувається за двохфазним принципом (рис.1) Ця закономірність характерна для більшості стрептоміцетів
і міцеліальних грибів. В 1-й фазі (фаза збалансованого росту, тропофаза)
відбувається процес накопичення біомаси продуцента.
3
В 2-й фазі (ідіофазі, фазі незбалансованого росту) спостерігається уповільнення накопичення біомаси, навіть її зменшен-ня. В період ідіофази відбувається дерепресія ферментів, що приймають участь у біосинтезі антибіотиків. Починається антибіотикоутворення.
4
Рис. 1. Схема двофазного процесу культивування
Streptomyces griseus
5
Основні біосинтетичні шляхи утворення антибіотиків
Механізми біосинтезу антибіотиків можна розділити на три основні категорії:
1. Антибіотики, що походять від одного первинного метаболіту. Шлях їх біосинтезу складається з послідовності реакцій, які модифікують вихідний метаболіт, як це має місце за синтезу амінокислот та нуклеотидів.
6
2. Антибіотики, що походять від двох чи трьох різних первинних метаболітів, які модифікуються та конденсуються з утворенням складної молекули.
3. Антибіотики, що є продуктами полімеризації декількох схожих метаболітів з утворенням основної структури, що згодом може модифікуватися.
7
В результаті полімеризації утворюються антибіотики чотирьох типів:
1) поліпептидні антибіотики, які утворюються шляхом конденсації амінокислот;
2) антибіотики, утворені з ацетат-
пропіонатних одиниць в реакціях полімеризації, cхожих на реакції біосинтезу жирних кислот;
8
3) терпеноїдні антибіотики, що утворюються з ацетатних субодиниць в шляху синтезу ізопреноїдних сполук;
4) аміноглікозидні антибіотики, що утворюються в реакціях конденсації, сходних з реакціями біосинтезу полісахаридів.
9
Вплив умов середовища на антибіотичну продуктивність
Для кожного продуценту антибіотика розробляється оптимальне поживне середовище, яке повинне забезпечувати максимальне накопичення продуцентом антибіотика.
10