Proizvodnja sekundarnih metabolita: Metode proizvođača kultivacije antibiotika

U sadašnjim okolnostima, metoda koja najviše obećava za uzgoj mikroorganizama-proizvođača antibiotika priznatih metoda duboko kultivacije. Metoda se sastoji u tome da se mikroorganizam razvija u debljini tečnosti medij kroz koji sterilan zrak kontinuirano isporučuje, a srednji je izazvao.

Postoje četiri glavne izmjene metoda duboku obradu za mikroorganizama.

1. Periodično kultivacije. U ovoj metodi cijeli proces je u potpunosti završen razvoj mikroorganizama u fermentora, a zatim pušten iz kulture tečnost fermentora, temeljito oprati, sterilizirana i ponovno ispunjena sa svježim medijem. Srijeda zasijane studirao mikroorganizama i proces se nastavlja.

2. metoda odbijanja. Uzgoj mikroorganizama vrši se u fermentaciju sa povremenim uzorkovanja volumena fluida kulture u fermentor i donio svježi medij na originalni nivo.

3. način rada baterije. Mikroorganizmi razvijaju u velikom broju serija povezanih fermentaciju. Kultura tečnost mikroorganizma na određenoj fazi razvoja iz prvog fermentora se prenosi na drugu, a zatim iz drugog do trećeg, i tako dalje. D. pušten odmah ispunjena fermentora sa svježim hranjivu podlogu, inokulisane mikroorganizama. U ovoj metodi uzgoja mikroorganizam kapaciteta koriste se efikasnije.

4. Kontinuirano kultivacije. Metoda se zasniva na principu kontinuiranog protoka hranljive podloge, koja omogućava da se podrži razvoj mikroorganizama na određenoj fazi svog rasta. razvoj korak mikroorganizam se utvrdi da postoji maksimum antibiotika biosinteze ili druge biološki aktivne komponente u tom periodu. Utvrđeno je da je u stalnom procesu biosinteze nekih antibiotika mogu dobiti dobre rezultate ako se proces odvija se u dvije faze. U prvi uređaj baterija se održava velika brzina protoka, pružajući veću brzinu rasta proizvođača antibiotika kako bi dobili visoko aktivne biomase, a druga jedinica - pružiti malom brzinom protoka i odgovarajuće male stope rasta. kontinuiran proces kultivacije - područje obećavajući moderne biotehnologije.

Sterilizacija hranjivoj podlozi razvio optimalno plodno tlo za svakog proizvođača antibiotika.

Sredina mora da ispuni određene uslove:
a) Da bi se osigurala maksimalna prinos na antibiotike;
b) se sastoje od relativno jeftin komponenti;
c) imaju dobar kapacitet filtracije;
d) osigurati primjenu najefikasnije metode izolacije i pročišćavanja antibiotika.

Sterilizacija hranjivoj podlozi pod industrijskim uvjetima obavljaju dva načina: batch i kontinuirano.

metoda periodičnog sterilizacija se primjenjuje kada se koriste male količine medija i činjenicu da je medij se zagrijava na temperaturu od 120-130 C direktno u fermentaciju ili u posebnim kotlovima sterilizatora, održava na toj temperaturi 30-60 minuta (u zavisnosti od obima medija, i njegov sastav), a zatim ohladi na 27-30 C.

Tokom vremena koje je potrebno za zagrijavanje srednjoročnom do temperature potrebne za sterilizaciju, i to za hlađenje, značajan broj uništenih mikroorganizama. Sterilizacije efekt i očuvanje termolabilne tvari postiže ako sterilizacija vrši se na višoj temperaturi i u kraćem vremenu.
Metodom kontinuiranog sterilizacije je preporučljivo primijeniti kada se koriste velike količine medija.

Cooking medij iz posebne posude s pumpom se isporučuje u koloni sterilizaciju kroz koje je prošlo uživo parom (pritisak pare od oko 50 5 Pa). Para se hranio iz vrha unutarnja cijev, koja ima lamele, tako da ulazi u sredinu, brzo zagrijava. Materijala u koloni je hranio odozdo i kreće spiralno oko unutrašnjeg cijevi.

Medij zagrijava u koloni na željenu temperaturu sterilizacije (~ 130 C.), ulazi u poseban aparat, gdje se održava određeno vrijeme na temperaturi od 125-130 C. vrijeme drži ovisi o sastavu srednje i trajalo 5-10 minuta. Iz ovog sterilni medij teče u kolutima za hlađenje se hladi na 30-35 C (izlaz) i ulazi u fermentora.

metodom kontinuiranog sterilizacija ima nekoliko prednosti: mogućnost automatskog upravljanja procesa, brz i ujednačen radni medij, pružajući bolju zaštitu i sterilitet al.

Priprema Priprema sjemena inokuluma - jedan od ključnih operacija u ciklusu od biotehnoloških procesa za pripremu antibiotika. Kvantitet i kvalitet semena zavisi i razvoj kulture u fermentora, i biosinteze antibiotika. Proizvodnju obično uzgaja na bogatom sastavu prirodnog okruženja koja može osigurati najveći fiziološku aktivnost mikroorganizama. Priprema sjemena - proces u više faza (Slika 5.5).

Sl. 4.5. Shema višestepene pripremu inokuluma A - uzgoj u boce, B - u boce na shaker 1 - konzervirana počevši materijalno-2 - spora stvara na kosi agar probirke- 3 - II spora laserska čvrstoj podlozi u sosude- 3a i 3b - i i III za generisanje tečnom mediju u kolbe- 4 - preliminarni fermentora inokulirovaniya- 5 - fermentora inokulirovaniya- 6 - glavni fermentora

Mikroorganizam ranije kulturan na agara u epruveti (1, 2), a zatim iz tube učiniti sejale boce sa tečnim hranjivu podlogu i odvija se dva generacija tokom potopljeni uzgoja sa trese za dva do tri dana, za svaku proizvodnu (3a i 3b). Od druge generacije kulture posudi napraviti sjetve u malom (10 l) inoculator 4, nakon čega dobro razvijenu kulturu prebačen u većoj 5 inoculator (100-500 litara), iz kojeg čine sjetve u glavnom fermentora 6. Da inokulišite glavna fermentatora pomoću od 5 do 10% inokuluma (inokuluma).

Razvoj antibiotika proizvođač u razvoju fermentora mikroorganizama u fermentora se održava pod strogom kontrolom sve faze i ispunjavanje vrlo preciznu regulaciju uslova. Mnogo pažnje posvećuje održavanju unapred temperatura kultivacije, kiselost (pH), stepen aeracije i brzinu miksera. U razvoju biološke kontrole organizma obavlja, razmotriti glavni unos tijelo nutrijenata komponente podloge (izvor ugljika, dušika i fosfora), pažljivo prati formiranje antibiotik. Nedavno, sve više i više biološka kontrola se obavlja uz pomoć računala.

Mnogo pažnje u razvoju proizvođač u fermentora slegnuti proces Defoaming. Kada se zrak penušanja kroz kulturu mikroorganizama proizvodi obilne pjene, što proces daje znatno izrade antibiotika u fermentora. Pojava velike količine pjene izazvane proteinsko supstanci u okruženju, a visoke viskoznosti, zbog obilnih akumulacije biomase.

Za borbu protiv pjene u fermentora pomoću tenzidi: biljna ulja (sojino ulje, suncokretovo ulje), životinjska mast (svinjska mast, mast kashalotovy), a ponekad i mineralna ulja (vazelin, parafin), alkoholi i viših masnih kiselina. Često se koristi kao antipenušavci posebno sintetisani supstance (silikone diazobutanankarbamil i dr.).

Mnoge supstance (ulja, masti, alkohola, itd) Koristi se kao antipenušavci konzumira proizvođači antibiotika kao dodatni izvor ugljika ishrane. Često se posmatra povećanje antibiotik oslobađanje. Međutim, uvođenje antipenušavac može smanjiti stopu otapanja kisika koji, zauzvrat, negativno utiče na razvoj mikroorganizma i njegovih biosintetičkih aktivnost.

Ponekad se koristi mehanička metoda Defoaming (pjena kroz posebne težnja cijev kolapsa pjene mjehurići jake mlazove tekućine, pare ili plina).

Ukupne antibiotik proizvodnja kola na pozornicu izolacije i kemijskih pročišćavanje je prikazan na slici. 4.6.

Sl. 4.6. Proizvodnja Shema antibiotika: I - Priprema sjemena materiala- II - inoculator za povećanje sjeme materiala- III - sterilizator sredine za velike fermentatora- IV - instalacije za biosintezu antibiotika- i - sterilizacija medija u kolbah- b - hlađenje i sijanja kulture proizvodeći kolbu- u - rast u kulturi pokoe- g - rast u kulturi kachalke- D - inoculator sterilni sredoy- e - inoculator srednje, vakcinisani sa kulturom produtsenta- w - kompressor- filtera i - cisterna sa komprimiranim vozduhom- i - grijanje na klima - fermentator- l - Shirts i za hlađenje fermentora

Predtretman kulture čorbe, izolacija i kemijske pročišćavanje antibiotika
U razvoju mikroorganizama antibiotika formirao ih u većini slučajeva gotovo potpuno izoliran od ćelija u okruženju. Međutim, u nekim slučajevima, samo dio antibiotika ulazi u kulturi tečnost i drugi dio je pohranjen u ćelijama.

Veliki broj proizvođača antibiotika je gotovo u potpunosti sadržana u ćelijama. Ovisno o tome gdje se antibiotik supstanca koncentrirana, primjenjuje odgovara svoje metode ekstrakcije. Prema tome, ako je antibiotik je u podlozi kulture, bio je izoliran ekstrakcijom pomoću otapala ne može miješati s tečne faze se talože kao netopive spojeve ili sorbed jonoizmenjivačke smola.

Ako je antibiotik sadržana u kulturi tečnosti i ćelije koje proizvode, prvi antibiotik se pretvara u fazi, od kojih je većina celishodno izolirati. Na primjer, antibiotik, sadržane u kulturi tečnost, i ćelije sa antibiotikom supstanca prenosi u talog, iz kojeg antibiotika izvađen.

Grana native rješenje iz biomase i suspendirane tvari se vrši filtracija ili centrifugiranje metodama.

Svrha kemijski tretman - vađenje antibiotika iz native tečnost ili od proizvođača ćelija, njegova koncentracija i oslobođenje (zapravo, pročišćavanje) pratećih nečistoća i na kraju dobivanje visoko pročišćene odgovarajuće pripreme za odgovarajuću aplikaciju.

U nekim slučajevima antibiotske supstance pod uticajem spoljnih faktora teško (visoka temperatura, visoke kiselosti ili alkalnosti i dr.) Gube svojstva, su inaktivirani. Dakle, u njihovu izolaciju i pročišćavanje je potrebno da se obratite pažnju na maksimalni oprez.

Osnovni antibiotika i metode čišćenja uključuju: vađenje, ionska izmjena adsorpcija, i padavina.

LV Timošenko, MV Chubik

Udio u društvenim mrežama:

Povezani