Біосинтез антибіотиків бактеріями роду Streptomyces, Патенти Streptomyces і Аmycolatopsis - Характеристика та використання бактерій Nocardia mediterranea
Перше завдання при пошуку продуцентів антибіотиків - виділення їх з природних джерел. Разом з тим для цих цілей широко застосовується метод зміни геному виділеного продуцента антибіотика шляхом мутагенезу та генної інженерії [1, c. 126].
В основу більшості прийомів виділення продуцентів покладено принцип виділення чистої культури мікроба і безпосереднього випробування його по відношенню до використовуваних тест-організмів. Більшість сапрофітних бактерій добре розвивається на багатих за складом натуральних середовищах (м'ясопептонний агар, картопляний агар, сусло-агар та ін.) при рН близько 7,0 і температурі 30-37°C.
У цих же умовах розвиваються актиноміцети і деякі гриби, але для них вони менш сприятливі, ніж для бактерій. Актиноміцети ростуть повільніше, ніж бактерії, вони можуть використовувати такі джерела живлення, які не дуже добре засвоюються бактеріями. Значення рН середовища після стерилізації встановлюється в межах 6,8-7,1.
Міцеліальні гриби краще розвиваються на середовищах з дещо зниженим значенням рН (4,5-5,0), на яких погано ростуть багато бактерії і актиноміцети.
Технологічний процес виробництва антибіотиків починається зі стадії біосинтезу антибіотичниx речовин в умовах глибинного культивування продуцента - мікроорганізму (ферментера) в спеціально підібраною поживному середовищі при строго контрольованiй температурі та інтенсивнiй аерації зі збереженням повної стерильності під час всього процесу ферментації [5, c. 203]. Якість антибіотиків, що отримуються в результаті промислового виробництва, значною мірою залежить від рівня біосинтетичнoї активності штаму-продуцента. У промисловості використовують тільки високопродуктивні штами мікроорганізмів, вирощені в процесі тривалої селекційної роботи.
Тривалість вирощування штаму-продуцента коливається від 48 годин до кількох діб. Після завершення процесу культивування продуцента культуральну рідину піддають спеціальній обробці і наступнiй фільтрації (відокремлення від біомаси продуцента). Потім в залежності від властивостей антибіотика і його хімічної будови застосовують різні методи виділення і очищення. В якості основних методів використовують екстракцію, осадження, сорбцію на іонообмінних матеріалах, упарювання і сушку [5, c. 243].
Ферментаційні процеси одержання антибіотиків ще не досягли тої досконалості, що могла б бути забезпечена завдяки комп'ютерній техніці й розумінню фізіології продуцентів. Своєрідним гальмом удосконалювання технології виступають самі клітинні популяції мікроорганізмів, які змінюються якісно й кількісно протягом усього продуктивного циклу. Тому не вдається одержувати повністю ідентичних результатів навіть у двох суміжних ферментаціях, так само як і всьому технологічному процесі вдається порівняно добре проводити лише в періодичному режимі.
Тому що антибіотичні речовини є вторинними метоболітами, то біосинтез їх сполучений з переходом культури продуцента в ідіофазу. Отже, тут доцільне лімітування росту продуцента. Таким фактором, що лімітує, при біосинтезі пеніциліну виступає глюкоза, тоді як при біосинтезі антибіотиків стрептоміцетами - фосфати. Все це важливо при компановці живильних середовищ, підгодівлі штаму - продуцента в процесі біосинтезу антибіотика. Так, середовище для продукції пеніциліну (вона ж придатна для нагромадження інокулюму) включає глюкозу - 1,5%, лактозу - 5% (лактоза знімає катаболітну репресію глюкози), амонію сульфат і фосфати - 0, 5-1%, кукурудзяний екстракт - 2-3%, попередники антибіотика - фенокси - або фенілоцтова кислота - 0, 3-0,6%, крейда - 0, 5-1%, піногасник - 0, 5-1%; температуру ферментації підтримують на рівні 22-26 С при рн від 5,0 до 7,5 і аерації 1 м3 повітря на 1 м3 середовища в 1 хвилину; тривалість ферментації - 4 доби.
Так звана "всеїдність" актиноміцетів забезпечує ним здатність рости й продуціювати антибіотики на середовищах, що містять білки (соєве борошно, рибне борошно, білок клейковини пшениці та ін.), крохмаль. Проте, стосовно до кожного продуцента є свої особливості, звичайно відмічувані в регламентній документації. Наприклад, посівний матеріал Streptomyces kanamyceticus одержують на соєво-крохмальному середовищі й на ній же проводять основну ферментацію при 27-28 С протягом 4-5 доби при підтримці рн на рівні 7, 1-7,6.
При ферментації Str. floridae (продуцент віоміцину, або флориміцину) рекомендують середовище, що містить глюкозу або гідрол, соєве борошно, кукурудзяний екстракт, нітрати, крейду; температуру підтримують у межах 27-29 С, рн на рівні 7, 0-7,3.
У випадку ферментації Str. erythreus у живильне додавати середовище пропиловий спирт, як попередник антибіотика еритроміцину.
Продуцент ністатину Str. noursei інтенсивно споживає амонійний азот (не нітратний), і т. д.
Перед виділенням антибіотика з культуральної рідини необхідно відокремити тверду, або щільну фазу від рідкої. У цих випадках, як правило, використовують фільтрацію. Якість твердої фази помітно позначається на ефективності фільтрації. Тут можна відзначити наступну закономірність - натівна бактеріальна маса фільтрується гірше міцеліальної [19]. З урахуванням того факту, що вищі актиноміцети здатні формувати ниткові структури, то їхнє відділення при фільтрації відбувається трохи легше, ніж інших бактерій [7, ст. 318]
Шляхи поліпшення фільтрації: обробка ростових середовищ електролітами, теплова коагуляція, додавання фільтруючих наповнювачів, кислотна коагуляція й деякі інші.
Патенти Streptomyces і Аmycolatopsis
Штам streptomyces violarus, який має комбіновану антагоністичну активність стосовно фітопатогенних мікроорганізмів та нематод
Спосіб уведення реплікативних та інтегративних плазмід у штами amycolatopsis japonica dsm44213 i amycolatopsis sp. lv42-5
Штам streptomyces violarus, який має комбіновану антагоністичну активність стосовно фітопатогенних мікроорганізмів та нематод
Похожие статьи
-
Сьогодні в центрі уваги генетичних досліджень знаходиться хімічний мутагенез, що має дуже важливе значення для екології, сільського господарства та...
-
Нокардіоз (лат. - Nocardiosis; стрептотріхоз) - хронічна хвороба домашніх і сільськогосподарських тварин, що характеризується гнійним запаленням...
-
Рифампіцин (INN) і рифампіцин (USAN) є бактерицидний антибіотик групи рифамицина. Це напівсинтетичне з'єднання, отримані від Amycolatopsis rifamycinica...
-
Вступ - Характеристика та використання бактерій Nocardia mediterranea
Антибіотики - це речовини мікробного, рослинноно або тваринного походження, їх напівсинтетичні та синтетичні аналоги й похідні, що вибірково пригнічують...
-
Нафта являє собою комплекс різних вуглеводнів (аліфатичних, аліциклічних, ароматичних) та інших сполук гетероциклічної і металоорганічної природи [5, ст....
-
Використання представників роду Nocardia у процесах біотрансформації Існує можливість застосування цитохрому P 154, виділеного з Nocardia farcinica...
-
Представники роду Nocardia як продуценти антимікробних та цитотоксичних речовин Однією з глобальних проблем сьогодення є виникнення мультирезистентних...
-
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. Більшість відомих на сьогодні антибіотиків, які успішно використовуються в медицині, ветеринарії і...
-
Походження, географічне розповсюдження та культивування Батьківщина хризантеми точно не відома. Рослина походить з Далекого Сходу, але на даний час...
-
Про лікувальні властивості холоду було відомо ще з часів Гіппократа. Здавна застосовували прикладання льоду для зупинки кровотечі, при сильних ударах і...
-
Характеристика пептидной связи - Первичная структура белков
Пептидная связь имеет характеристику частично двойной связи, поэтому она короче, чем остальные связи пептидного остова, и вследствие этого мало подвижна....
-
Загальна характеристика засобів фізичної реабілітації при хронічному пієлонефриті, гломерулонефриті Серед основних видів не медикаментозних методів...
-
Вселенная - это самая крупная материальная система; это весь существующий материальный мир, без граничный во времени и пространстве и бесконечно...
-
Согласно одному из распостраненных определений, гестоз представляет собой синдром полиорганной недостаточности, возникающей при беременности, в основе...
-
Загальна характеристика, Покрови - Кісткові риби
Більшість видів цього класу пристосоване до швидкого плавання, і форма їх тіла схожа з акулячою. Менш швидко плавають риби мають більш високе тіло...
-
Водная среда - Основные среды жизни и их характеристики
В соответствии с современными гипотезами происхождения жизни принято считать, что эволюционно первичной средой на нашей планете была именно водная среда....
-
Ионизационное излучение не воспринимается органами чувств, следовательно, для их обнаружения используют те эффекты, которые визируют излучение на...
-
Основи гігієни - Характеристика опорно-рухового апарату
Фізичні вправи займають важливе місце в підтриманні організму в тонусі (активному стані). Важливе місце посідають гігієнічні основи фізичних вправ....
-
Витамин B12 - Характеристика регуляции гемопоэза
Витамин В12 представляет собой сложное органическое соединение кобальта с группой циана, причем количество кобальта в нем достигает 4,5%. В дальнейшем...
-
Гликозиды встречаются в коре, плодах, корнях, клубнях, цветках и других частях растений. Иногда в одном растении содержится несколько разных гликозидов....
-
Обычно гликозиды классифицируют по типу агликона. Основные классы гликозидов перечислены ниже. Тиольные гликозиды (тиоцианатные, изотиоцианатные, сульфо...
-
Железо Количество железа в организме составляет 2-6 г (у мужчин 50 мг/кг, у женщин - 35 мг/кг). Около 2/3 общего запаса железа входит в состав...
-
Анестезия премедикация шовный аортопункция Пункция брюшной аорты по И. И. Магда и И. И. Воронину. Техника выполнения. Для выполнения аортопункции...
-
А) Оптимальные механические характеристики (определяющие способность материала надежно удерживать завязываемые узлы), такие как прочность, гибкость,...
-
При соблюдении определенных условий можно проводить общую анестезию животным практически любого возраста, даже со значительными нарушениями работы...
-
Общая характеристика сахарного диабета, Определение и классификация - Изменение при сахарном диабете
Определение и классификация Сахарный диабет(diabetes mellitus) представляет собой хроническое нарушение обмена веществ, обусловленное абсолютной или...
-
Определения и основные характеристики электромагнитного поля Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением,...
-
Розмноження та культивування: Схожість насіння сосни жовтої невелика, тому висівати їх слід в миски з подальшою пікіровкою на гряди в кінці травня в...
-
Основная работа трех лет - это индивидуальный инструктаж по просьбе врачей, средних медработников поликлиник и стационаров по вопросам: Правила забора и...
-
Половозрелым становится в возрасте 3-5 лет при достижении длины тела около 25 см и веса около 250 г. Задолго до нереста у самцов на теле появляются...
-
Благодаря постоянному и беспорядочному броуновскому движению молекул воды [4] две идентичные по всем параметрам биомолекулы (БМ) способны не только...
-
Введение - Характеристика, свойства, механизмы и возрастные особенности гомеостаза
Организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии. Именно эта способность живых систем...
-
Заболевания, относящиеся к дифференцированной дисплазии соединительной ткани, встречаются в популяции достаточно редко. Например, несовершенный...
-
Популяции, характеристика и особенности
Объектом изучения демоэкологии, или популяционной экологии, служит популяция. Ее определяют как группу организмов одного вида (внутри которой особи могут...
-
Размножение и развитие - Биологическая характеристика черноморской хамсы
Размножение хамсы происходит практически по всей акватории Черного моря в водах с содержанием солей от 10-12‰ (Одесский залив) до 17-18‰ (большая часть...
-
Дифтерия Исследования проводили в соответствии с приказом № 450 от 02.04.86 г. и МУ 4.2.589-96 с диагностической целью. В качестве питательной среды...
-
Систематична структура царства гриби Гриби - царство живих організмів, які поєднують у собі ознаки рослин і тварин. З рослинами їх зближує, 1) наявність...
-
Характеристика биологического прогресса и регресса - Виды эволюции человека
Прогресс биологический - это эволюционное развитие систематической группы: увеличение числа входящих в нее видов, подвидов и других таксонов, расширение...
-
Пристрій містить задню кришку (10), передню кришку (20) з ручками (10b,20b) в нижніх частинах відповідно, радіатор (12), що встановлений в головній...
-
Таксономия: отдел Gracilicutes, род Francisella. Возбудитель - Francisella tularensis. Морфология: мелкие кокковидные полиморфные палочки, неподвижные,...
Біосинтез антибіотиків бактеріями роду Streptomyces, Патенти Streptomyces і Аmycolatopsis - Характеристика та використання бактерій Nocardia mediterranea