Технологія виробництва низина.
Химия

Технологія виробництва низина.


Завантажити реферат: Технологія виробництва низина

Виконала: Тимошкіна Є.А.

Низини відносяться до антибіотиків, які утворюються власне бактеріями. Антибіотична речовина – низин – виділений з культури молочнокислого стрептокока Streptococcus lactis. Низин пригнічує розвиток низки грампозитивних та деяких кислотостійких бактерій, не впливає на грамнегативні бактерії, дріжджі та плісняві гриби. Цей антибіотик пригнічує розвиток багатьох мікроорганізмів: пневмококи, групу стрептококів, різні види Bacillus, Clostridium, Mycobacterium tuberculosis, Lactobacillus, Corynebacterium, небагато видів Streptomyces, Micrococcus pyogenes. Низин не має антимікробної дії на Escherichia coli, Salmonella typhi, Shigella, деякі види Neisseria. Властивості низина, а також особливості його хімічної будови привернули до цього антибіотика увагу вчених. Щодо застосування, слід зазначити, що низин не використовується в медичній практиці, але з успіхом застосовується у ветеринарії для лікування маститів у корів. Також має велике застосування в харчовій промисловості як консервант деяких продуктів, що швидко псуються, а також для попередження псування сирів. Є повідомлення про активність низину щодо малярійного плазмодія, але це питання поки що залишається не до кінця вивченим.

Будова низовини.

Встановлено, що низин має молекулярну масу, рівну 3500, може полімеризуватися і утворювати димер (молекулярна маса 7000) і тетрамер. Полімеризацію низину пов’язують із наявністю у його молекулі дегідроаланіну. До складу молекули низину входять 30 амінокислотних залишків наступних амінокислот: лізин, гістидин, аспарагінова кислота, серин, пролін, гліцин, аланін, валін, метіонін, ізолейцин, лейцин, залишки рідко зустрічаються сірковмісних амінокислот: лантіонщен і b-метилдегідроаланін.

ДГА — дегідроаланін; Амк – аміномасляна кислота; Мга — b-метилдегід-роаланін. Визначено положення двох сульфідних містків, утворених залишками b-метиллантіоніну. Цей фрагмент має біциклічну структуру:

Біологічна активність низину обумовлена ​​наявністю в його молекулі a,b-ненасичених амінокислот (дегідроаланін, b-метилдегідроаланін). Димери і тетрамери низина, подібно до мономеру, мають біологічну активність. Низин впливає на суперечки чутливих до нього бактерій, які більш багаті на катіони порівняно з вегетативними клітинами, і виступає як катіонітний детергент. Низин, адсорбуючись на поверхні спор, в момент проростання суперечка порушує проникність цитоплазматичної мембрани і таким чином пригнічує зростання клітин бактерій. Цей антибіотик здатний реагувати із сульфгідрильними групами біологічно важливих сполук, виводячи їх із реакцій метаболізму.

Інокулятори для нарощування посівного матеріалу (малий посівний апарат, потім великий посівний апарат; постійний долив живильного середовища)

Зі зниженням рН середовища збільшується виділення низину з клітин культуральну рідину. При рН=4.3 більше 90% низина виділяється середу, а при рН=6.8 виділяється 40% антибіотика.

Але інтенсивна аерація культури молочнокислого стрептокока не надає сприятливого впливу ні зростання бактерій, ні освіту низина.

Поживне середовище: у середовищах, що містять недостатню для нормального розвитку кількість азоту (1-2 мг% NH2 при нормі 29 мг%), сильно знижується зростання стрептокока та утворення антибіотика. Найкращими азотовмісними компонентами в середовищах є дріжджовий автолізат, пептон, казеїновий гідролізат. Високий вихід антибіотика спостерігається у разі розвитку молочнокислого стрептокока на середовищах, що містять амонійні солі органічних кислот.

Джерело вуглецю – глюкоза. Додавання до середовища з глюкозою двох-, трьох-, чотири- та п’ятивуглецевих органічних кислот сприяє підвищенню зростання продуцента антибіотика та деякому збільшенню утворення ним низину.

При засіві свіжого живильного середовища культурою Streptococcus lactis разом із посівним матеріалом вноситься і низин, оскільки кількість загального низину в процесі розвитку бактерій знижується і до кінця періоду лаг-фази клітини стрептокока практично не містять антибіотика. А синтез низину відбувається після експоненційного зростання бактерій у період ранньої стаціонарної фази.

Зниження загальної кількості низину в лаг-період розвитку Streptococcus lactis і синтез антибіотика в пізніший період росту підтверджує значення низину як важливу частину бактеріального ростового циклу стрептокока (низин, мабуть, пов’язаний з контролюючим механізмом, який не впливає на швидкість зростання продуцента антибіотика, але затримує початок зростання нових клітин). Зниження синтезу антибіотика до кінця періоду лаг-фази обумовлено зміною третинної структури або ступенем полімеризації антибіотика. Цього процесу інактивації низину можна уникнути шляхом додавання в середу казеїну, внаслідок чого спостерігається стабілізація антибіотичної активності та велике утворення низину. У низина на відміну інших поліпептидних антибіотиків шлях синтезу подібний з шляхом утворення білків, тобто. пов’язаний із рибосомним механізмом. Синтез низину йде через утворення низиноподібних білків-попередників біосинтезу антибіотика, причому перетворення пренізину в низин відбувається під дією ферменту на зовнішній поверхні клітини стрептокока (є припущення і про те, що відповідальність за біосинтез низину несуть певні плазміди, в яких молекул ). Сам механізм біосинтезу низину та його молекулярна маса дозволяють розглядати цей антибіотик не як поліпептид, а як основний низькомолекулярний білок.

Стадія попередньої обробки культуральної рідини, клітин мікроорганізму та фільтрації (відділення культуральної рідини від біомаси продуцента).

В результаті розглянутих аспектів біосинтезу видно, що антибіотик, що утворюється, майже повністю виділяється з клітин в культуральну рідину (більша частина його). Тоді антибіотик виділяють з культуральної рідини методами екстракції розчинниками, які не змішуються з рідкою фазою, осаджують у вигляді нерозчинної сполуки або сорбують іонообмінними смолами. При вмісті антибіотика (як у нашому випадку) в культуральній рідині та клітинах продуцента, первинною операцією його виділення є переведення антибіотика у фазу, з якої найбільш доцільно його ізолювати. При цьому антибіотик, що міститься в культуральній рідині, та клітини з антибіотичною речовиною, переводять в осад, з якого екстрагують антибіотик. Відділення нативного розчину від біомаси та завислих частинок проводять методами фільтрації (нутч-фільтр, друк-фільтр, сепаратори) або центрифугування.

Стадія виділення та очищення антибіотика

Щоб уникнути інактивації антибіотика під впливом зовнішніх факторів при його виділенні та очищенні необхідно дотримуватись максимальної обережності.

Основні методи очищення:

Метод екстракції (Багаторазовий переклад антибіотика з одного розчинника до іншого з попереднім осадженням (кристалізацією)).

Іонообмінна сорбція (Пропускання водного розчину антибіотика через колонки з відповідними іонообмінними смолами, сорбція на них, а розчин з домішками, що має протилежний антибіотику заряд, проходить через колонку. Адсорбований на смолі антибіотик елююють, отримують очищений, концентрований препарат. іонообмінну смолу, але з протилежним зарядом, тоді на смолі осядуть домішки, а очищений розчин пройде через колонку.

Осадження (зв’язування антибіотика з речовинами з метою отримання сполуки, що випадає в осад, який за допомогою фільтрів або центрифугування відокремлюють від нативного розчину, промивають, висушують. З’єднання, що утворилося, розчиняють і антибіотик екстрагують або знову осаджують. )

Одна із стадій очищення — концентрування отриманих розчинів (відгін більшої частини розчинника у вакуумі).

Стадія сушіння, одержання готової продукції, виготовлення лікарських форм (біологічний та фармакологічний контроль), розфасовка.

Види сушіння: ліофільна сушіння (при температурі -8, -12 °С) розпилювальна сушарка (розчин антибіотика пневматично розпорошується до дрібних крапель у камері з потоком нагрітого повітря) сушіння у вакуум-сушильних шафах (для висушування зернистих та пастоподібних антибіо).

Розфасований та упакований антибіотик із зазначенням показника біологічної активності, дати випуску та терміну придатності надходить у продаж.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *