Технология производства низина. Антибиотические свойства низина - Банк бесплатных рефератов, курсовых, дипломных работ

Воспользуйтесь формой поиска по сайту, чтобы найти реферат, курсовую или дипломную работу по вашей теме.

Установлено, что низин имеет молекулярную массу, равную 3500, он может полимеризоваться и образовывать димер (молекулярная масса 7000) и тетрамер. Полимеризацию низина связывают с наличием в его молекуле дегидроаланина. В состав молекулы низина входят 30 аминокислотных остатков следующих аминокислот: лизин, гистидин, аспарагиновая кислота, серин, пролин, глицин, аланин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, остатки редко встречающихся серосодержащих аминокислот: лантионин и ?-метиллантионин, ненасыщенные аминокислоты - дегидроаланин и ?-метилдегидроаланин.

В 1970 году установлена следующая структура молекулы низина:

H2N - Иле - Мга - Ала - Иле - Дга - Лей - Ала - Амк - Про - Глу - Ала -

• Лиз - Амк - Гли - Ала - Лей - Мет - Гли - Ала - Асп - Мет - Лиз - S S• Амк-Ала- Амк - Ала - Гис - Ала - Сер - Иле - Гис - Вал - Дга - Лиз - СООН

Дга - дегидроаланин; Амк - аминомасляная кислота; Мга - ?-метилдегид-роаланин. Определено положение двух сульфидных мостиков, образованных остатками ?-метиллантионина. Этот фрагмент имеет бициклическую структуру:

Биологическая активность низина обусловлена наличием в его молекуле ?, ?-ненасыщенных аминокислот (дегидроаланин, ?-метилдегидроаланин). Димеры и тетрамеры низина, подобно мономеру, обладают биологической активностью. Низин влияет на споры чувствительных к нему бактерий, которые более богаты катионами по сравнению с вегетативными клетками, и выступает как катионитный детергент. Низин, адсорбируясь на поверхности спор, в момент прорастания спор нарушает прониаемость цитоплазматичесой мембраны и таким образом подавляет рост развивающихся клеток бактерий. Этот антибиотик способен реагировать с сульфгидрильными группами биологически важных соединений, выводя их из реакций метаболизма.

Технологические стадии производства низина.

в колбы со стерильной питательной средой на качалки, оптимальные tо и рН=6. 5 - 6. 8.

Инокуляторы для наращивания посевного материала (малый посевной аппарат, затем большой посевной аппарат; постоянный долив питательной среды)

С понижением рН среды увеличивается выделение низина из клеток в культуральную жидкость. При рН=4. 3 более 90% низина выделяется в среду, а при рН=6. 8 выделяется 40% антибиотика.

? Но интенсивная аэрация культуры молочнокислого стрептококка не оказывает благоприятного влияния ни на рост бактерий, ни на образование низина.

Питательная среда: в средах, содержащих недостаточное для нормального развития количество азота (1-2 мг% NH2 при норме 29 мг%), сильно снижается рост стрептококка и образование антибиотика. Лучшими азотсодержащими компонентами в средах являются дрожжевой автолизат, пептон, казеиновый гидролизат. Высокий выход антибиотика наблюдается при развитии молочнокислого стрептококка на средах, содержащих аммонийные соли органических кислот.

Источник углерода - глюкоза. Добавление к среде с глюкозой двух-, трех-, четырех- и пятиуглеродных органических кислот способствует повышению роста продуцента антибиотика и некоторому увеличению образования им низина.

При засеве свежей питательной среды культурой Streptococcus lactis вместе с посевным материалом вносится и низин, так как количество общего низина в процессе развития бактерий снижается и к концу периода лаг-фазы клетки стрептококка практически не содержат антибиотика. А синтез низина происходит после экспоненциального роста бактерий в период ранней стационарной фазы.

Снижение общего количества низина в лаг-период развития Streptococcus lactis и синтез антибиотика в более поздний период роста подтверждает значение низина в качестве важной части бактериального ростового цикла стрептококка (низин, по-видимому, связан с контролирующим механизмом, который не оказывает влияния на скорость роста продуцента антибиотика, но задерживает начало роста новых клеток). Снижение синтеза антибиотика к концу периода лаг-фазы обусловлено изменением третичной структуры или степени полимеризации антибиотика. Этого процесса инактивации низина можно избежать путем добавления в среду казеина, в результате чего наблюдается стабилизация антибиотической активности и большое образование низина. У низина в отличие от других полипептидных антибиотиков путь синтеза сходен с путем образования белков, т. е. связан с рибосомным механизмом. Синтез низина идет через образование низиноподобных белков-предшественников биосинтеза антибиотика, причем превращение пренизина в низин происходит под действием фермента на внешней поверхности клетки стрептококка (есть предположение и о том, что ответственность за биосинтез низина несут определенные плазмиды, в которых локализованы соответствующие гены образование молекулы антибиотика). Сам механизм биосинтеза низина и его молекулярная масса позволяют рассматривать этот антибиотик не как полипептид, а как низкомолекулярный основной белок.

3. Стадия предварительной обработки культуральной жидкости, клеток микроорганизма и фильтрации (отделения культуральной жидкости от биомассы продуцента).

В результате рассмотренных аспектов биосинтеза видно, что образуемый антибиотик почти полностью выделяется из клеток в культуральную жидкость (б(льшая часть его). Тогда антибиотик выделяют из культуральной жидкости методами экстракции растворителями, не смешивающимися с жидкой фазой, осаждают в виде нерастворимого соединения или сорбируют ионообменными смолами. При содержании антибиотика (как в нашем случае) в культуральной жидкости и в клетках продуцента, первичной операцией его выделения является перевод антибиотика в фазу, из которой наиболее целесообразно его изолировать. При этом антибиотик, содержащийся в культуральной жидкости, и клетки с антибиотическим веществом, переводят в осадок, из которого антибиотик экстрагируют. Отделение нативного раствора от биомассы и взвешенных частиц проводят методами фильтрации (нутч-фильтр, друк-фильтр, сепараторы) или центрифугирования.

Во избежание инактивации антибиотика под влиянием внешних факторов при его выделении и очистке необходимо соблюдать максимальную осторожность.

Метод экстракции (Многократный перевод антибиотика из одного растворителя в другой с предварительным осаждением (кристаллизацией)).

Ионообменная сорбция (Пропускание водного раствора антибиотика через колонки с соответствующими ионообменными смолами, сорбция на них, а раствор с примесями, имеющий противоположный антибиотику заряд, проходит через колонку. Адсорбированный на смоле антибиотик элюируют, получают очищенный, концентрированый препарат. А раствор можно вновь пропустить через ионообменную смолу, но с противоположным зарядом, тогда на смоле осядут примеси, а более очищенный раствор пройдет через колонку.

Осаждение (Связывание антибиотика с веществами с целью получения соединения, выпадающего в осадок, который с помощью фильтров или центрифугирования отделяют от нативного раствора, промывают, высушивают. Образовавшееся соединение растворяют и антибиотик экстрагируют или вновь осаждают.)

Одна из стадий очистки - концентрирование полученных растворов (отгонка большей части растворителя в вакууме).

Стадия сушки, получение готовой продукции, изготовление лекарственных форм (биологический и фармакологический контроль), расфасовка.

Виды сушки: лиофильная сушка (при температуре -8, -12 ?С)

распылительная сушилка (раствор антибиотика пневматически распыляется до мельчайших капель в камере с потоком нагретого воздуха)

сушка в вакуум-сушильных шкафах (для высушивания зернистых и пастообразных антибиотических препаратов).

Расфасованный и упакованный антибиотик с указанием показателя биологической активности, даты выпуска и срока годности поступает в продажу.

Описание предмета: «Фармакогнозия»

Фармакогнозия (от греч. ph?rmakon = лекарство и gnosis = изучение, познание), раздел фармации, изучающий лекарственное сырьё растительного и животного происхождения и некоторые продукты его первичной переработки (эфирные и жирные масла, смолы, млечные соки и др.). Основной предмет современной фармакогнозии = исследование лекарственного сырья; разработка методов определения в нём т. н. действующих веществ (в т. ч. с помощью люминесцентной и тонкослойной хроматографии) и изучение локализации их в различных органах и тканях растений и животных. Кроме того, фармакогнозия разрабатывает методы выявления дикорастущих лекарственных растений, регламентирует способы сбора, сушки, сортировки и транспортирования сырья на заводы и склады, методы его приёма и хранения, определения его подлинности, качества и т.п.

Фармакогнозия - старейшая отрасль фармации. Многие лекарственные растения были известны древним народам Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока. Основоположником Ф. в Европе считают древнегреческого врача Диоскорида (1 в. н. э.), книга которогo «Materia medica» служила руководством по фармакогнозии вплоть до 19 в.; новые направления разработаны Галеном, Парацельсом. Большой вклад в фармакогнозию внесла арабская средневековая медицина. В России в конца 17 = начала 18 вв. появились оригинальные сочинения по фармакогнозии типа рецептурных справочников и руководств по применению лекарственных растений, в 1778 = первая рус. фармакопея «Pharmacopoea Rossica», а в 1783=88 = многотомное руководство Н. М. Амбодика-Максимовича «Врачебное веществословие...», включавшие описание большого количества лекарственных растений. Развитию фармакогнозии в России способствовали также труды А. П. Нелюбина, Ю. К. Траппа, В. А. Тихомирова и др.

Для современной фармакогнозии характерен процесс специализации и дифференциации, который привёл к выделению в самостоятельные научно-практические разделы фармацевтической химии, технологии лекарственных форм, биофармации.

Фармакогнозия тесно связана также с ботаникой (анатомия растений, ботаническое ресурсоведение), аналитической химией, химической технологией и т.д.

[Гаммерман А. Ф., Курс фармакогнозии, 9 изд., Л., 1997.]

Внимание!

Банк рефератов, курсовых и дипломных работ содержит тексты, предназначенные только для ознакомления. Если Вы хотите каким-либо образом использовать указанные материалы, Вам следует обратиться к автору работы. Администрация сайта комментариев к работам, размещенным в банке рефератов, и разрешения на использование текстов целиком или каких-либо их частей не дает.

Мы не являемся авторами данных текстов, не пользуемся ими в своей деятельности и не продаем данные материалы за деньги. Мы принимаем претензии от авторов, чьи работы были добавлены в наш банк рефератов посетителями сайта без указания авторства текстов, и удаляем данные материалы по первому требованию.