Технология производства низина. Антибиотические свойства низина

    Дисциплина: Медицина
    Тип работы: Реферат
    Тема: Технология производства низина. Антибиотические свойства низина

    Р Х Т У

    им. Д.И.Менделеева.

    Технология производства низина.

    Антибиотические свойства низина.

    Выполнила:

    студентка группы Э-45

    Тимошкина Е.А.

    10. 05. 1997

    НИЗИНЫ (

    NISINS)

    Низины относятся к антибиотикам, которые образуются собственно бактериями. Антибиотическое вещество -

    низин - выделен

    из культуры молочнокислого стрептококка

    Streptococcus lactis.

    Низин подавляет развитие ряда грамположительных и некоторых кислотоустойчивых бактерий, не оказывает влияния на грамотрицательные бактерии, дрожжи и плесневые грибы. Этот

    антибиотик подавляет развитие многих микроорганизмов: пневмококки, группу стрептококков, различные виды

    Bacillus , Clostridium, Mycobacterium tuberculosis, Lactobacillus, Corynebacterium,

    немногие виды

    Streptomyces, Micrococcus pyogenes

    Низин не оказывает антимикробного действия на

    Escherichia coli, Salmonella typhi, Shigella,

    некоторые виды

    Neisseria.

    Свойства низина, а также особенности его химического строения привлекли к этому антибиотику внимание ученых. Что касается применения, следует отметить, что низин не используется в

    медицинской практике, но с успехом применяется в ветеринарии для лечения маститов у коров. Также имеет большое применение в пищевой промышленности в качестве консерванта некоторых

    скоропортящихся продуктов, а также для предупреждения порчи сыров. Есть сообщения об активности низина в отношении малярийного плазмодия, но этот вопрос пока остается не до конца

    изученным.

    Строение низина.

    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:

    Иле - Мга

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

    - Лиз - Амк - Гли - Ала - Лей - Мет - Гли - Ала - Асп - Мет - Лиз -

    - 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.

    Приготовление посевного материала.

    Штаммы-продуценты

    из пробирок

    в колбы со стерильной питательной средой на качалки, оптимальные

    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%

    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.

    Установка для биосинтеза антибиотика

    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 е...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены