Медицина и биотехнология. Получение антибиотиков, вакцин, гормонов и других препаратов

В настоящее время известно примерно 6 000 антибиотиков, однако в медицинской практике широко используется лишь несколько десятков антибиотиков. Сейчас наблюдается тенденция к получению новых форм антибиотиков не путем биосинтеза новых веществ с отличительными антимикробными свойствами, а путем химической или биотехнологической трансформации уже известных антибиотиков.

По объему выпускаемых антибиотиков антибиотическая промышленность является самым крупным биотехнологическим производством, причем их производство экономически выгодно. Большой успех в интенсификации производства антибиотиков обеспечивает селекция более активных штаммов.

Из технологических методов интенсификации процессов производства антибиотиков наибольший интерес представляет иммобилизация клеток и ферментов и меньший интерес – непрерывная ферментация.

Говоря о процессе ферментации при производстве антибиотиков, необходимо подчеркнуть, что антибиотики относятся к числу вторичных метаболитов и их синтез начинается после начала лимитации роста продуцента. При биосинтезе пенициллина лимитирующим фактором является глюкоза, при получении других антибиотиков, продуцируемых при помощи рода Streptomyces, фосфаты.

В последнее время экстракцию и химическую очистку пенициллина ведут по непрерывной схеме. Чтобы получать пенициллин и другие антибиотики, пригодные для использования в медицине, необходимо уделять особое внимание выделению и очистке этих веществ. Получение антибиотиков характеризуется тем, что содержание активных веществ в культуральной жидкости мало, поэтому их химическое выделение усложняется, кроме тогоЮ требуется высокая степень очистки этих веществ.

Все новые возможности получения вакцины открывает генетическая инженерия.

Установлено, что повышенной иммуногенностью обладают гликозимированные белки, которые образуются в клетках эукариот. Для производства вакцинных белков – антигенов можно считать перспективными дрожжи или клетки животных, причем дрожжи значительно проще культивировать, чем животные клетки.

Для получения вакцин и других иммунопрофилактических и диагностических средств широко используют культуры тканей животных. Системы культивирования животных тканей и клеток можно разделить на две группы: первая – монослойные, когда клетки развиваются на поверхности стенок посуды или поверхности специальных носителей, погруженных в питательную среду; вторая – культивирует суспендированные в среде клетки.

Второй вариант – культивирование животных клеток в суспендированном виде во многом схож с обычным глубинным культивированием микроорганизмов.

Развивается производство различных веществ медицинского, косметического и пищевого назначения, получаемых культивированием растительных клеток.

Антибактериальное и противовоспалительное действие оказывает шиконин-производное нафтохинона. Разработан метод выделения шиконина из биомассы во время ферментации (в том числе с помощью иммобилизованных клеток). Это достигается увеличением проницаемости клеток, например, при добавлении диметилсульфоксида.

Успехи, достигнутые в экспериментах с рекомбинантными ДНК у микроорганизмов, вызвали интерес и к генетической инженерии растений. Ученые пытаются отыскать путем интенсификации производства уже известных вторичных метаболитов, таких как аймалин и кодеин, а также создать новые вещества.

Дата добавления: 2014-12-27