О КОМПАНИИ
ООО "ВиАТорг"
г. Белгород
ПРОДУКЦИЯ
Cосуды Дьюара криобиологические
КОНТАКТЫ
Связь с нами

ПРОДУКЦИЯ
Cосуды криобиологические (Сосуды Дьюара)



КОНТАКТЫ
ООО "ВиАТорг", г. Белгород
Компания "ВиАТорг" официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России поставляет криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара) по России и странам СНГ.
У нас Вы можете купить Сосуды Дьюара недорого

E-mail:viatorg@yandex.ru

СТАТЬИ
Биотехнологии, принципы и применение


Партнеры
Объявления


Популярное
Интересные факты криобиологии
Криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара)
Сосуды Дьюара (по имени Дж. Дьюара сосуды с двойными стенками, между которыми создан вакуум [не менее 1,33 мн/м2 (10-5 мм рт. cт.)], что обеспечивает высокую теплоизоляцию вещ ...

Биодеградация поверхностно-активных веществ
По чувствительности к биодеградации синтетические поверх­ностно-активные соединения, применяемые в быту и в промыш­ленности как моющие средства, можно разделить на «жест­кие» и «мягкие». Анионные соед ...

Границы применения биотехнологии в пищевой промышленности
Спектр продуктов питания, получаемых при помощи микроорга­низмов, обширен: от вырабатываемых с древних времен за счет брожения хлеба, сыра, йогурта, вина и пива до новейшего вида пищевого продукта &md ...

Производство органических кислот
Среди органических кислот самая важная — уксусная. На ры­нок США ее ежегодно поступает около 1,4 млн. т общей стои­мостью до 500 млн. долл. (без учета уксуса). В прошлом ос­новную часть уксусной ...

Везикулярно-арбускулярная микориза
Корни растений в природных условиях никогда не бывают сте­рильными. На их поверхности всегда присутствует типичная для данного местообитания микрофлора, причем нередко корни бывают заражены почвенными ...

Металлы и камни
Строгих доказательств связи между активностью определенных микроорганизмов и процессами коррозии не существует. Воз­можны три механизма коррозии: образование корродирующих веществ (кислоты, сероводоро ...

Грибной белок (микопротеин)
Микопротеин — это пищевой продукт, состоящий в основном из мицелия гриба. При его производстве используется штамм Fusarium gratninearum, выделенный из почвы. И процесс, и про­дукт — это ре ...

Фитотоксичность
Фитотоксичность Ясно, что контактирующие с питательным раствором части уста­новки не должны выделять токсичные вещества, которые могли бы замедлить рост растений или даже вызвать их гибель. Без опаски ...

Корма для животных
В Англии в результате человеческой деятельности образуется 25*109 кг отходов в год. Если учесть, что при интенсивном жи­вотноводстве образуется еще 180*109 кг отходов, то становится ясно, что при пере ...

Сельское хозяйство
Точки соприкосновения биотехнологии и сельского хозяйства весьма многообразны. Продукция сельского хозяйства может использоваться в промышленности, например для производства этилового спирта из излишк ...

Превращение, накопление и иммобилизация металлов микроорганизмами
Побуждаемая строгими законами об охране окружающей сре­ды, необходимостью извлечения ценных металлов и очистки промышленных вод для их повторного использования, горно­рудная промышленность все шире пр ...

Уксус
Хотя уксус и не принадлежит к алкогольным напиткам, мы ре­шили остановиться на его производстве в этом разделе, посколь­ку одна из двух стадий его получения включает спиртовое бро­жение. Уксус — ...

Активный ил
Переработка отходов с помощью активного ила, осуществляе­мая сложной смесью микроорганизмов, была предложена в 1914 г. Этот процесс более эффективен, чем фильтрация, и по­зволяет перерабатывать сточны ...

Микробиологические основы процесса
Переработка сырья в метан происходит в ходе сложных взаи­модействий в смешанных популяциях микроорганизмов. По осо­бенностям обмена веществ их можно подразделить на три ос­новные группы: первая осущес ...

Dewar's flask
Dewar's flask Sir James Dewar © MARY EVANS PICTURE LIBRARY We have all been there. You are at a party where you know almost no one. Eventually you strike up a casual con ...

Ресурсы
Основными поставщиками биомассы, идущей на топливо, слу­жит сельское и лесное хозяйство. Пытаясь оценить их нынешние возможности, следует, видимо, исходить из наличных земельных площадей, урожайности ...

Материалы, подверженные биоповреждениям
При описании биоповреждений легче всего проводить их клас­сификацию по типу продукта. Однако это оказывается затруд­нительным, если мы имеем дело со сложными продуктами, на­пример с красками, где встр ...

Белок одноклеточных организмов
По многим важным показателям биомасса микроорганизмов может обладать весьма высокой питательной ценностью. В не­малой степени эта ценность определяется белками: у большин­ства видов они составляют зна ...

О мерах безопасности при производстве белка одноклеточных организмов
Микроорганизмы, традиционно используемые в пищевой про­мышленности, часто входят в состав конечного продукта (хотя доля их там обычно невелика). Как показывает опыт, безопас­ность этих продуктов не вы ...

Биологическая очистка газов
Очистка отходов от вредных, токсичных и пахучих газов — это-серьезная экологическая проблема. Во многих промышленных производствах (в фотопромышленности, при перегонке нефти, очистке природного ...


Антибиотики и стероиды
Биотехнологии » Химия и биотехнология


Антибиотики (группа веществ микробного происхождения) играют большую роль в нашей жизни. В медицине и ветерина­рии они с успехом применяются как противомикробные и про­тивоопухолевые препараты; с их помощью контролируется рост растений и ведется борьба с болезнями. Все антибиотики были выделены в ходе систематического скрининга микроорганизмов; число их было существенно увеличено путем химической моди­фикации, цель которой состоит в
1) расширении спектра дейст­вия и повышении эффективности;
2) снижении токсичности и устранении нежелательных побочных эффектов;
3) создании аналогов, устойчивых к разрушению микробами и обладающих поэтому большим временем полужизни;
4) усовершенствовании способов их введения.
Со времени открытия и описания первых антибиотиков полу­чили путевку в жизнь целое поколение полусинтетических пеии-циллинов, цефалоспоринов, аминогликозидов, тетрациклинов, рифамицинов, макролидов и линкозаминидов. Эти соединения очень сложны, и метод полного химического синтеза не может конкурировать с их производством методом ферментации. По­скольку микробы могут разрушать антибиотики, возникла мысль модифицировать природные антибиотики ферментами микроорганизмов (вспомним о превращениях стероидов), но лишь немногие из таких веществ оказались экономически приемлемыми (6-аминопенициллановая кислота, 6-диметилтет-рациклины). Существует три основных способа получения но­вых антибиотиков.
1. Прямая ферментация. В этом случае используются" обра­зующие антибиотик микроорганизмы, которые синтезируют но­вые биологически активные соединения в присутствии подходящих предшественников или ингибиторов метаболизма. Так, Penicillium chrysogenum не только синтезирует пенициллин, но и включает фенилуксусную кислоту в бензилпенициллин, а дру­гие предшественники — в аналоги пенициллина. Этот принцип находит широкое применение, например, при получении новых блеомицинов путем добавления аминов к культуре S. verticillub и новых актиномицинов — путем добавления 4-метилпролина к среде для выращивания S. parvulus. При подавлении синтеза антибиотиков также иногда образуются полезные вещества. Так, при подавлении процесса присоединения хлора S. aureofa-ciens образует тетрациклин, а не хлортетрациклин. Если в сре­ду ферментации добавить L-метионин, то ингибируются реакции метилирования и синтезируется 6-деметил-7-хлортетрациклин (табл. 4.2).
 
Таблица 4.2
 
ингибируются реакции метилирования
2. Мутанты организмов-продуцентов иногда образуют био­логически активные промежуточные продукты какого-то опре­деленного пути биосинтеза антибиотиков либо соединения, ко­торые могут оказаться полезными как предшественники при создании новых аналогов. «Блокированные» мутанты этого ти­па не способны образовать нужный антибиотик, если в среде отсутствует метаболитический предшественник, который в нор­ме образуется при участии фермента, действующего вслед заблокированным звеном метаболизма. Поскольку ферменты,, участвующие во вторичном метаболизме, нередко обладают от­носительно низкой субстратной специфичностью, аналоги пред­шественников антибиотиков могут быть относительно легко превращены мутантом в аналоги самого антибиотика в ходе процесса, известного как мутационный биосинтез, или мутасин-тез. Nocardia medlterranel синтезирует около двадцати разных рифамицинов (рис. 4.8). Путем добавления барбитала ход фер­ментации и как следствие спектр образуемых антибиотиков существенно меняется. Мутанты этого организма, у которого подавлена способность к ацилированию, образуют предшествен­ник рифамицина В — рифамицин SV, который служит исход­ным веществом для получения многих синтетических рифами-цинов (например, рифампицина, препарата для лечения туберкулеза, который действует и на возбудителя проказы). Другой мутант, с блокированным метилированием, синтезирует 27-деметилрифамицин SV, ценный субстрат для синтезов, кото­рый исключительно сложно получить химическими методами.
 
Структура рифамицина
Рис. 4.8. Структура рифамицина.
 
3. Особенно успешно модификация антибиотиков микроба­ми идет в следующих двух процессах.
а. При ферментативном гидролизе пенициллина с образо­ванием 6-аминОпенициллановой кислоты (6-АПК, рис. 4.9), ко­торая является ценным исходным продуктом при производстве некоторых полусинтетических, важных для медицины аналогов пенициллина. В промышленности 6-АГЩ, ядро молекулы пени-.циллина, получают путем гидролиза пенициллина или бензил-пенициллина при участии штаммов, с высоким выходом обра­зующих в ходе ферментации пенициллинацилазу; для этой же цели используют также иммобилизованную пенициллинацилазу. Исходя из типа пенициллина, который ацилазы предпочти­тельно гидролизуют, их подразделяют на группы. Некоторые из них способны катализировать и обратные реакции.
Гидролиз пенициллина
 
Рис. 4.9. Гидролиз пенициллина с образованием 6-АПК (ядра молекулы пени­циллина) или пенициллиновой кислоты.
 
На основе 6- АПК было получено более 40000 полусинтетических пеницил-.линов. В некоторых случаях не было необходимости выделять 6-АПК: примером может быть превращение бензилпенициллина в ампициллин. Гидролиз бензилпенициллина осуществляют при участии мутанта Kluyvera citrophila, после чего в ферментер
вносят мутант Pseudomonas melanogenum и метиловый эфир-DL-фенилглицина. Условия процесса изменяют таким образом, чтобы они способствовали образованию ампициллина (рис. 4.10). В роли катализатора выступает ацилаза, образуемая вторым мутантным организмом, которая не способна в этих условиях гидролизовать или синтезировать бензилпенициллин. В ходе этого двухстадийного процесса образуется только ампициллин; [D (—) -а-аминобензилпенициллин].
 Синтез ампициллина
 
Рис. 4.10. Синтез ампициллина.

б. В клинике широко применяются аминогликозидные анти­биотики (стрептомицин, неомицин, канамицин, гентамицин). Бактерии, способные их инактивировать, были выделены не только от больных, но и как самостоятельные, образующие ан­тибиотики штаммы. Их ферментативная активность может быть-частью механизма детоксикации, при помощи которого организ­мы-продуценты защищают себя от неблагоприятного воздейст­вия образуемых ими же веществ. К числу модификаций, проис­ходящих при инактивации антибиотиков, относятся N-ацетилирование, О-фосфорилирование, О-аденилирование и О-нуклеотидилирование. Установление механизма модификацию позволило планировать и осуществлять химический синтез но­вых аналогов, устойчивых к такой инактивации.
Инактивация антибиотиков по другому механизму, включая гидролиз, гидроксилирование, эпоксидирование, сульфоокисле-ние, фосфорилирование или восстановление, обычно приводит к образованию или полностью, или частично неактивных про­изводных. Их изучение позволит синтезировать новые аналоги, выявить те участки молекул, которые ответственны за антибио­тическую активность, а также создать рациональные основы «конструирования» антибиотиков и усовершенствования произ­водства.
Пенициллиназы (Я-лактамазы) гидролизуют Я-лактамное кольцо молекулы субстрата и являются основой устойчивости болезнетворных бактерий к пенициллинам и цефалоспоринам. В результате гидролиза амидной связи кольца образуется пе-нициллиновая кислота (рис. 4.9), которая полностью лишена антимикробной активности. Эти ферменты синтезируются мно­гими бактериями; они могут различаться по строению и специфичности. Глубокое изучение механизмов их действия позволи­ло наладить производство устойчивых аналогов антибиотиков, таких как ампициллин и карбенициллин, а также найти при­родные ингибиторы лактамазы — клавулановую и оливановую кислоты. Я-Лактамазы используются для оценки количества пенициллинов в пищевых продуктах и биологическом сырье, а также для инактивации пенициллина в молоке, что предот­вращает аллергические реакции у его потребителей.
В некоторых случаях получить полезные предшественники с помощью микробов не удается. Так, при выработке цефало-спорина в основном образуется цефалоспорин С, который при­ходится затем химическим методом гидролизовать до 7-амино-цефалоспорановой кислоты (рис. 4.11) и уже ее использовать как субстрат для получения новых полусинтетических цефалоспоринов.
Гидролиз цефалоспорина С.

Рис. 4.11. Гидролиз цефалоспорина С.
 
Способность микроорганизмов выступать в роли химических катализаторов впервые удалось использовать в полной мере для синтеза промышленно важных стероидов. В последние тридцать лет субстратная и стереоспецифичность ферментов нашла ши­рокое применение в производстве стероидов при осуществлении разнообразных реакций: гидроксилирования, дегидроксилирова-ния, эпоксидирования, окисления, восстановления, гидрогениза­ции, дегидрогенизации, этерификации, гидролиза эфиров и изо­меризации. Целью всеобъемлющих исследований в этой обла­сти было осуществление специфических структурных пере­строек стероидов при мягких условиях. Специфич­ность таких реакций определяется либо выбором оп­ределенного вида микроорганизмов, либо химической модифи­кацией субстрата, стереохимически исключающей другие реак­ции. Понимание зависимости между строением молекул субстрата и характером его перестройки, осуществляемой мик­роорганизмами, позволило сформулировать требования для каждой конкретной реакции, например для гидроксилирования. В определении скорости и направления реакции главную роль, как выяснилось, играют положение и ориентация замещающих групп в молекулах стероидов. История развития методов мик­робиологического преобразования стероидов представляет собой прекрасный пример сочетания химического подхода со специ­фичностью и разнообразием биологических систем. Кроме того, на этой основе может быть осуществлен синтез новых стероидов, обладающих лучшими фармакологическими свойствами.



Другие новости по теме:

  • Антибиотики
  • Мутагенез и отбор
  • Ауксотрофные мутанты
  • Первый запатентованный процесс микробной трансформации стероидов
  • Производство аминокислот при помощи бактерий и их мутантов


  •  (голосов: 0)

    ООО "ВиАТорг" © 2009
    Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru