Ocena brak

Antybiotyki polipeptydowe

Autor /mieczyslaw Dodano /22.01.2014

Antybiotyki polipeptydowe są wytwarzane przez różne drobnoustroje i charakteryzują się różnymi zakresami działania. Zbudowane są z aminokwasów, w tym również z aminokwasów rzadkich. Większość ma budowę cykliczną.

 

Witaminy spełniają bardzo ważne funkcje w organizmie. Stanowią one niebiałkowe komponenty enzymów. Brak witamin zwykle powoduje hamowanie odpowiednich przemian enzymatycznych z uwagi na brak koenzymu. Witaminy są związkami o bardzo zróżnicowanej budowie. Stosowany jest podział z uwagi na rozpuszczalność witamin w wodzie (witaminy grupy B, P, C, inozytol, cholina) i rozpuszczalność w tłuszczach (witaminy A, D, E i K).

Z hodowli bakterii z rodzaju Bacillus otrzymuje się: bacytracynę, polimik-syny, gramicydynę oraz dwa antybiotyki odkryte w Polsce: tetainę i edeinę.

 

Większość witamin otrzymuje się w wyniku syntezy chemicznej bądź w wyniku przerobu surowców naturalnych. Metodami mikrobiologicznymi produkuje się witaminę B12 i B2, zaś w produkcji witaminy C występuje etap transformacji biochemicznej.

Witamina BI2 (cyanokobalamina) odkryta została w 1948 r. Stanowi ona czynnik zapobiegający anemii złośliwej. Otrzymywana jest przez bezpośrednią fermentację przy użyciu bakterii: Propionibacterium shermanii, Pseudo-monas denitrificans, Rhodopseudomonas protamicus.

Jako surowiec stosuje się glukozę, wyciąg kukurydziany (z moczenia kukurydzy) oraz sole kobaltowe. Proces prowadzi się w warunkach beztlenowych przez 3 dni, a następnie tlenowo przez kolejne 3-4 dni. Końcowe stężenie witaminy w brzeczce wynosi 19-23 g/m3.

Znaczna część witaminy pozostaje wewnątrz komórek. Oddzielona po filtracji biomasa jest suszona i stanowi cenny składnik pasz.

Istnieje wiele metod wydzielania cyjanokobalaminy z roztworu po hodowli. Główne elementy występujące w tych technologiach to:

-    wydzielenie substancji wewnątrzkomórkowych, np. termicznie w temperaturze 80-120°C przez 10-30 minut,

~ przeprowadzenie kobalaminy do cyjanokobalaminy przez dodanie KCN,

-    ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi - co daje witaminę paszową,

-    dokładne oczyszczanie prowadzące do witaminy farmaceutycznej. Przykładowy schemat technologiczny otrzymywania cyjanokobalaminy

przedstawiono na rys. 18.6.

Po oddzieleniu biomasy od płynu pohodowlanego, zawiesinę komórek poddaje się ekstrakcji za pomocą 80% etanolu z 0,01% KCN. Ekstrakt oczyszcza się na kolumnie sorpcyjnej, po czym adsorbuje się witaminę na węglu aktywnym. Do wymycia stosuje się wodny roztwór acetonu (75%). Oczyszczanie przez sorpcję na węglu aktywnym przeprowadza się dwukrotnie. Końcowe wymycie przeprowadza się za pomocą roztworu amoniakalnego. Końcową krystalizację witaminy uzyskuje się po dodaniu bezwodnego acetonu.

Witamina B2 (ryboflawina) stosowana jest w medycynie, weterynarii oraz w hodowli zwierząt jako dodatek do pasz. Produkowana jest w skali przemysłowej trzema metodami:

—    w wyniku pełnej syntezy chemicznej,

—    w wyniku syntezy chemicznej z D-rybozy otrzymywanej z hodowli drobnoustrojów,

—    metodą mikrobiologiczną.

W pełnej syntezie chemicznej ryboflawiny surowcem wyjściowym jest glukoza. W metodzie półsyntetycznej wykorzystuje się jako surowiec D-rybo-zę, otrzymywaną w wyniku hodowli mutantów Bacillus subtilis lub Bacillus pumilus.Jest to metoda popularna, ok. 50% światowej produkcji ryboflawiny otrzymywanej jest tą metodą i tańsza od chemicznego przekształcania D-glu-Icozy w D-rybozę. W hodowli B. pumilus jako źródło węgla stosowany jest sorbitol. Otrzymywana D-ryboza oczyszczana jest przez precypitację zanieczyszczeń etanolem, a następnie za pomocą wymieniaczy jonowych.

Dzięki bezpośredniej fermentacji otrzymuje się ok. 30% produkcji ryboflawiny. Wiele drobnoustrojów wykazuje zdolność do wytwarzania witminy B2. Bakterie Clostridium aceiobutilicum w procesie beztlenowym wytwarzają do 0,1 kg ryboflawiny/m3. Drożdże z gatunku Candida, np. Candida flarus, wytwarzają ok. 0,6 kg/m3. Najlepszą wydajność wykazują promieniowce Eremot-hecium ashbyii oraz Ashbya gasypii — do 10 kg/m3. Ashbya gasypii hodowane są na prostych węglowodanach, z peptonami jako źródłem azotu. Hodowla tlenowa w temperaturze 28-29°C trwa do 5 dni.

Preparaty paszowe witaminy B2 otrzymuje się bądź w wyniku bezpośredniego wysuszenia brzeczki pofermentacyjnej, przez działanie zasadowych proteaz na płyn pohodowlany w temperaturze 60°C i następnie wydzieleniu fazy stałej przez chłodzenie. Materiał stały po przemyciu jest suszony i stanowi gotowy preparat paszowy.

Technologia otrzymywania czystej witaminy B2 obejmuje kilka etapów oczyszczania. Po zakwaszeniu roztworu jest on ogrzewany do 121°C i wirowany w celu oddzielenia zanieczyszczeń. Następnie rybofławina jest redukowana. Forma zredukowana jest słabo rozpuszczalna w wodzie i wydzielana jest przez precypitację. Wydzielany osad jest poddawany utlenianiu. Końcowy preparat otrzymuje się w wyniku krystalizacji.

 

Podobne prace

Do góry