Стерилизация питательных сред

Для каждого продуцента антибиотика разрабатывается оптимальная питательная среда. Среда должна соответствовать определенным требованиям:

а) обеспечивать максимальный выход антибиотика;

б) состоять из относительно дешевых компонентов;

в) иметь хорошую фильтрующую способность;

г) обеспечивать применение наиболее экономичных приемов выделения и очистки антибиотиков.

Стерилизация питательных сред в промышленных условиях осуществляется двумя методами: периодическим и непрерывным.

Подготовка посевного материала – одна из ответственейших операций в цикле биотехнологического способа получения антибиотиков. От количества и качества посевного материала зависит как развитие культуры в ферментаторе, так и биосинтез антибиотика. Продуцент обычно выращивают на богатых по составу натуральных средах, способных обеспечить наивысшую физиологическую активность микроорганизмов.

 

Развитие продуцента антибиотика в ферментаторах

Развитие микроорганизма в ферментаторах проходит при строгом контроле всех его стадий и очень точном выполнении регламента условий развития. Большое внимание уделяют поддержанию заданной температуры культивирования, активной кислотности среды (рН), степени аэрации и скорости работы мешалки. В процессе развития организма осуществляют биологический контроль, учитывают потребление организмом основных питательных компонентов субстрата (источника углерода, азота, фосфора), внимательно следят за образованием антибиотика.

Большое внимание при развитии продуцента в ферментаторах обращают на процесс пеногашения. При продувании воздуха через культуру микроорганизма образуется обильная пена, которая существенно нарушает процесс развития продуцента антибиотика в ферментаторе.

Появление большого количества пены обусловлено белковыми веществами, находящимися в среде, и ее высокой вязкостью, что связано с обильным накоплением биомассы. Для борьбы с пеной в ферментаторах используют поверхностноактивные вещества: растительные масла (соевое, подсолнечное), животный жир (лярд, кашалотовый жир), а иногда минеральные масла (вазелиновое, парафиновое), спирты и высшие жирные кислоты. Нередко в качестве пеногасителей используют специально синтезированные вещества (силиконы, диазобутананкарбамил и др.).

Многие вещества (масла, жиры, спирты и др.), используемые в качестве пеногасителей, потребляются продуцентами антибиотиков как дополнительные источники углеродного питания. При этом часто наблюдается повышение выхода антибиотика. Однако внесение пеногасителя может снижать скорость растворения кислорода, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на развитии микроорганизма и его биосинтетической активности.

2) Общими показаниями для приема ферментных препаратов служат такие состояния и заболевания:

· хронический панкреатит;

· недостаточная секреция желудка;

· муковисцидоз;

· непроходимость желчевыводящих путей или протоков поджелудочной;

· воспалительные заболевания ЖКТ;

· резекция или облучение, приведшее к нарушениям пищеварения;

· нарушение диеты;

· длительный постельный режим;

· нарушение функции жевания.

Применение

Принимаются эти препараты во время еды или сразу после приема пищи. Дозировка зависит от конкретного лекарства и назначения врача, если корректируется какое-то индивидуальное заболевание. Глотать таблетку (капсулу) нужно целиком, не допуская повреждения оболочки.

Билет 18

1) антибиотикорезистентность – это не что иное, как снижение восприимчивости бактерий к противомикробным препаратам, которые были созданы для их уничтожения. Именно по этой причине лечение, казалось бы, правильно подобранными препаратами не дает ожидаемых результатов.Выделяют четыре основных механизма резистентности анти­ биотиков: I изменение конформации внутриклеточной мишени для данно­ го антибиотика. Антимикробный агент проникает в клетку, но его мишень (транспептидаза пептидогликана, рибосома, ДНК-гираза и т.д.) его не «связывает» и подавления метаболизма не происходит; • уменьшение проницаемости оболочки микробной клетки для антибиотика. Антибиотик хотя и проникает в клетку, но в незна­ чительных количествах; • появление в оболочке клетки системы активного «выброса», проникающего в клетку антибиотика, вследствие чего его внут­ риклеточная концентрация не может оказываться высокой; • ферментативная инактивация антибиотика защитными фер­ ментами. Этот последний тип защиты микробной клетки для нее наиболее эффективен и является очень частой причиной неудач антибиотикотерапии. Ферментативной инактивации подвергают­ ся все важнейшие группы антибиотиков: пенициллины и цефа- лоспорины, аминогликозиды, эритромицин, а также некоторые другие антибиотики.

Пути борьбы с антибиотикорезистентностью Потребность периодического обновления используемых в ме­ дицине антибиотиков обусловлена постепенным распространением в микромире вариантов резистентности к антимикробным препа­ ратам. Постоянное применение в клиниках определенного геогра­ фического региона конкретного антибиотика в течение 20 — 30 и более лет приводит к тому, что резистентные к нему штаммы начинают обнаруживаться все чаще. Применяемые в медицинской практике антимикробные антибиотики, непосредственно с гено­ мом микроорганизмов не реагируют, т.е. не являются мутагена­ ми. тказаться от бесконтрольного приема антибактериальных препаратов – они должны назначаться только специалистом и только по конкретным показаниям;

Зеленая галочкаиспользовать только тот антибиотик, который действительно губителен для данного вида бактерий – если принимать препараты из несоответствующей группы, можно сформировать резистентность для других микроорганизмов;

осуществлять антибактериальное лечение в те сроки, которые указаны специалистом – недостаточный прием препарата приводит к неполноценному уничтожению бактерий в организме человека. Как следствие, формируется носительство той клетки, которая уже знакома с принимаемым антибиотиком, и в следующий раз этот препарат просто не подействует.

Если же резистентность выявилась уже в процессе лечения, справиться с ней можно следующими способами:

 

уточнение чувствительности микроба и назначение препарата из той группы, которая оказывает влияние на данный возбудитель;

сочетание нескольких антибиотиков, каждый из которых обладает своим действием в отношении бактерий;

биохимическая резистентность решается путем использования защищенных антибактериальных средств. В их состав добавлены вещества, нечувствительные к действию ферментов микроба.

2) Ферменты – это катализаторы биологического происхождения. Наиболее ценные свойства ферментов – это высокая активность и специфичность (селективность) действия. Живые организмы содержат сотни и тысячи ферментов, основная функция которых заключается в регуляции практически всех химических реакций, определяющих жизнедеятельность организма.

Приведем классификацию ферментативных реакций.

Это:

1. окисление и восстановление

2. перенос функциональных групп от одних молекул на другие

3. гидролиз

4. реакции с участием двойных связей

5. изомеризация, или структурные изменения в пределах одной молекулы

6. синтез сложных соединений (обычно с энергетическими затратами).

У ферментов сложное пространственное строение, включающее определенную комбинацию химических групп. Имеются сведения, что в природе обнаружено свыше трех тысяч разных специфических ферментов.

Однако, технологическое применение ферментов имеет ограничения по следующим причинам:

1. большая затрата труда на отделение от исходных агентов (как правило ферменты используются однократно)

2. неустойчивость (лабильность ферментов при хранении)

3. большая затрата труда на очистку ферментов, что определяет высокую стоимость их производства.

Сравнительно недавно (несколько десятков лет назад) четко определились пути преодоления этих трудностей. Эти пути связаны с получением иммобилизованных ферментов и иммобилизованных клеток микроорганизмов.

Билет 19

1) Посевным материалом (инокулятом) называют чистую культуру микроорганизма, которую получают путем ее последовательного пересева из пробирки в колбу, а затем в аппараты увеличивающегося объема до количества, необходимого для промышленного производства.

Приготовление посевного материала состоит из следующих этапов: