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
Методы инокуляции
Инокулировать ВА-эндофитами молодые многолетние растения, например сеянцы деревьев или черенки, относительно просто, особенно если выращивать их в контейнерах. Несколько грам­мов неочищенного инокулят ...

Молочные продукты
В пищевой промышленности ферментацию применяют главным образом для получения молочных продуктов. В сквашивании мо­лока обычно принимают участие стрептококки и молочнокислые бактерии; лактоза при этом ...

Глюкозоизомераза
«Королевой» иммобилизованных ферментов в промышленности можно считать глюкозоизомеразу, которая катализирует пре­вращение глюкозы во фруктозу. Коммерческие препараты ее известны под фирменным название ...

ЛИТЕРАТУРА
Современная химическая биотехнология Atkinson В., Mavituna F. (1983). Biochemical and Bioengineering Handbook,, Nature Press, UK. Cain R. B. (1980). Transformation of aromatic hydrocarbons. In: Hydroc ...

ДЬЮАР (Dewar), Джеймс
20 сентября 1842 г. – 27 марта 1923 г. Джеймс Дьюар – шотландский физик и химик. Родился в г. Кинкардин-он-Форт, Шотландия. В 1861 г. окончил Эдинбургский университет. С 1867 г. стажиро ...

Комбинированные системы, образующие водород
Около десяти лет назад в области исследований возобновляемых источников энергии было сделано замечательное открытие. Было показано, что если взять мембраны, содержащие хлорофилл, и добавить к окружающ ...

Выщелачивающие микроорганизмы
В бактериальном выщелачивании участвуют следующие микро­организмы. Thiobacillus ferrooxidans Этот наиболее изученный из всех выщелачивающих организ­мов почти всегда можно выделить из среды, в которой ...

Улучшение симбиоза между бобовыми и Rhizobium
Симбиотические отношения, приводящие к фиксации азота,— это наиболее эффективный способ биологического образования аммиака, потребляемого сельскохозяйственными культурами. Влияя на них, мы сможе ...

Улучшение генетически обусловленных свойств
При оптимизации любого промышленного процесса, протекаю­щего с участием живых организмов, основные усилия бывают направлены на улучшение их генетически обусловленных свойств. Традиционно для повышения ...

Аэробная переработка отходов в сельском хозяйстве
Если сельское хозяйство ведется традиционными способами, то отходов животноводства образуется немного, и их несложно' использовать для удобрения ^расположенных поблизости пахот­ных земель. Сегодня, к ...

Системы скрещивания у грибов
У грибов существуют разнообразные типы скрещивания, кото­рые используются в генетических исследованиях. Многие гри-бы-аскомицеты и базидиомицеты обладают сложноорганизованными системами скрещивания, п ...

Сметана
Ее готовят почти так же, как сброженную пахту. К сливкам добавляют 0,5—1% закваски, используемой при производстве масла. Далее продукт выдерживают, пока концентрация кисло­ты не достигнет 0,6%.Н ...

Материалы
Биотехнология может оказать влияние на получение и исполь­зование различных материалов по меньшей мере тремя спосо­бами. Во-первых, она будет способствовать развитию добычи промышленного сырья, наприм ...

Древесина как сырье для производства биотоплива
Как сырье для производства биотоплива древесина обладает рядом достоинств: выход продукции в пересчете на гектар очень высок из древесины мы получаем значительно больше биомас­сы, чем из любого другог ...

Непрерывное культивирование
Метод непрерывного культивирования основан на поддержании в системе динамического равновесия. Для перемешиваемой глу­бинной культуры постоянного объема это означает постоянство скорости роста микроорг ...

Две разновидности биотехнологии
Если рассмотреть, чем занимается сегодня биотехнология, то нетрудно убедиться, что существуют две ее разновидности, раз­личающиеся по ценности получаемых продуктов и по масштабу их производства. Разли ...

Организация промышленного производства антибиотиков
Следующим важным этапом в развитии биотехнологии хо­зяйственно ценных веществ была организация промышленного производства антибиотиков. Отправной точкой здесь послужи­ло открытие Флеммингом, Флори и Ч ...

Этиловый спирт
Производство этилового спирта при помощи дрожжей основана на давно устоявшейся технологии. Для полу­чения топливного спирта необходимо осуществить ряд процес­сов (рис. 2.5): подготовить сырье, провест ...

Что такое биотехнология?
Биотехнология — это не просто новомодное, броское название одной из древнейших сфер деятельности человека; так могут думать одни только скептики. Само появление этого термина в нашем словаре глу ...

Виннокаменная кислота
Виннокаменная кислота является обычным побочным про­дуктом виноделия. Однако ее можно получать и путем микроб-уной трансформации 5-оксоглюконовой кислоты. Штаммы, способные превращать глюкозу в 5-оксо ...


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