Ферменті

1. 1
ТЕХНОЛОГІЇ МІКРОБНОГО
СИНТЕЗУ ЛІКАРСЬКИХ ЗАСОБІВ
Лекцій – 38 годин, лабораторних робіт -38, диф. залік

2. Тема 7.
Антибіотики немікробного 3
походження та пробіотики
2

3. 1. Антибіотики з вищих рослин
Біологічно активні речовини з вищих рослин,
здані інактивувати інші організми, отримали назву
фітонциди. На сьогодні з рослин виділено більше
700 антибіотичних речовин, які здатні
пригнічувати розвиток бактерій, вірусів,
пригнічувати ріст пухлинних клітин.
3

4. Антибіотики з вищих рослин мають різну
хімічну будову і належать до різних груп
сполук. Серед них зустрічаються
аліфатичні сполуки, алкалоїди, хінони,
ефірні олії, поліфеноли, кумаріни.
До числа найбільш досліджених сполук
належать алліцин, берберин, госсіпол, хінін.
4

5. Алліцин – продукт життєдіяльності часнику,
його було виділено у 1944 р. К.Ковалліто.
Антибіотик виділяють шляхом екстрагування з
часнику органічними розчинниками. Алліцин –
дуже нестійка сполука, при кімнатній температурі
він руйнується протягом декількох днів. Однак
неушкоджений часник зберігає свою активність
протягом року і більше.
5

6. Алліцин пригнічує розвиток грампозитивних і
грамнегативних бактерій. Але його нестійкість та
значна токсичність (летальна доза для мишей за
внутрішньовенного введення становить 60 мг/кг)
роблять його непридатним для використання в
медичній практиці.
6

7. Госсіпол – антибіотична речовина, що
виділяється з насіння бавовнику мохнатого. Цей
антибіотик має антивірусну дію, слабко активний
щодо бактерій. За хімічною будовою госсіпол
належить до поліфенолів:
7

8. Хінін - відомий з доісторичних часів як засіб
для лікування хворих на малярію. Це алкалоїд з
хінного дерева красносокового. Його структуру
було встановлено у 1907 році і у 1944
синтезовано хімічним шляхом. Хінін має
протибактеріальну активність.
8

9. Антибіотики тваринного походження
Антибіотики тваринного походження
відрізняються від решти антибіотиків здатністю
активізувати захисні сили макроорганізму.
Поєднання цих властивостей з антибактеріаль-
ною дією робить їх важливими для профілак-тики
та лікування деяких захворювань.
Лізоцим – міститься у білку курячого яйця, у
слині, сльозах. Цей антибіотик було відкрито
О.Флемінгом, який і визначив, що лізоцим є
ферментом.
9

10. Лізоцим – білок з відносно невисокою
молекулярною вагою, що характеризується
ферментативними властивостями. Цей фермент
має також назву мурамідаза.
Лізоцим курячого білка активний щодо
грампозитивних бактерій. Він активно діє на
клітинну стінку бактерій, спричиняючи гідроліз β-
глікозидних зв’язків між залишками
ацетилмурамової кислоти і глюкозаміну в
пептидоглікані. Використовується в дерматології,
офтальмології, хірургії.
10

11. Скваламін – антибіотик, що у 1992
році було виділено з катранової акули.
Вчені раніше помічали, що акули майже
ніколи не хворіють. Можливо це пов’язано
з наявністю в усіх їхніх клітинах антибіотику.
Скваламін активний щодо бактерій, грибів,
паразитів. За хімічною будовою він
подібний до холестерину і не належить до
жодного з відомих класів антибіотиків.
11

12. Екмолін – це суміш білків-протамів, які
отримують з риб. Він малотоксичний, пригнічує
грампозитивні і грамнегативні бактерії.
Спостерігається синергізм за сумісної дії з
пеніциліном.
Інтерферон – білкової природи, пригнічує
розмноження вірусів. Утворюється в клітинах під
впливом вірусів, бактерій, ендотоксинів. Для
отримання інтерферону використовують
шестиденні одношарові культури клітин курячого
ембріона або культивовані лейкоцити крові
людини, що заражують певним вірусом.
12

13. Пробіотики
В останні часи все більшої
популярності набуває біотерапія. Організм
людини в сучасних умовах витримує значний
вплив несприятливих факторів: погіршення
екології, збільшення кількості стресових факторів,
неконтрольований прийом хіміотерапевтичних
препаратів, в тому числі антибіотиків. Все це
призводить до порушення функціонування
нормальної мікрофлори людини.
13

14. Відновлення та оптимізація мікрофлори,
тобто мікроекологія та ендоекологія макро-
організму, нині набуває надзвичайної ваги.
Для корекції мікрофлори
використовують препарати, що отримали назву
„пробіотики” та „пребіотики”.
На відміну від пробіотиків, пребіотики є
речовинами чи дієтичними інгредієнтами, які
вибірково стимулюють ріст та біологічну
активність мікроорганізмів в кишечнику і
позитивно впливають на склад мікробіоценозу.
14

15. Їх можна розділити на такі групи:
• моносахариди і спирти (ксилоза, рафіноза,
сорбіт);
• олігосахариди (лактулоза, галактоолігосахарид,
ксилоолігосахарид);
• полісахариди (пектини, декстрини, інулін);
• ферменти (β-галактозидаза мікробного
походження, протеази сахароміцетів);
• пептиди (соєві, молочні);
• антиоксиданти (вітаміни),
• а також інші біологічно активні добавки –
амінокислоти, рослинні екстракти, органічні
кислоти.
15

16. Іноді комбінації пребіотиків з
пробіотиками називають „симбіотиками”.
Термін „пробіотик” в буквальному
перекладі означає „для життя”. У
сучасному трактуванні пробіотики –
біопрепарати, що представляють
стабілізовані культури сімбіонтних
мікроорганізмів і продукти їхньої
життєдіяльності, які мають сприятливий
вплив на здоров’я людини або тварин.
16

17. Біфідо- і молочнокислі бактерії, які
найчастіше входять до складу пробіотиків,
за рахунок продукування
антибіотикоподібних факторів, низки
органічних кислот, а також конкуренції за
ділянки слизової оболонки кишечнику з
представниками патогенної і умовно-
патогенної флори сприяють нормалізації
якісного і кількісного складу
мікробіоценозу шлунково-кишкового
тракту.
17

18. Для створення пробіотиків
використовують різноманітні
мікроорганізми:
Bacillus subtilis, B. licheniformis, B. cereus,
Lactobacillus acidophilus, L. delbrueckii, L.
plantarum, L. fermentum, L. casei, L.
rhamnosus, Bifidobacterium bifidum, B.
longum, Escherichia coli, Enterococcus
faecium, Streptococcus salivarius,
Saccharomyces boulardii .
18

19. Найчастіше у складі пробіотиків
використовують біфідобактерії та молочнокислі
бактерії (лактобацили). Такі пробіотики
базуються на штамах, що ізольовано з кишечнику
людини, де вони домінують з перших днів життя.
• Досить давно для створення пробіотиків
використовують бактерії групи кишкової палички,
ефективність яких пов’язана з різким зменшенням
утворення в кишечнику токсичних речовин під
впливом нормалізованої кишкової мікрофлори.
Кишкова паличка є основою препарату
колібактерін.
19

20. Нині високої популярності набувають
пробіотики, що містять декілька видів
мікроорганізмів, які належать до різних родів.
При їх створенні пробіотиків мають бути
дотримані наступні умови:
• безпека для людини штамів, що входять до
складу пробіотика;
• наявність антагоністичних властивостей до
конкурентної, в тому числі патогенної та
умовно-патогенної мікрофлори;
• стійкість до дії антибіотиків, що найчастіше
використовують в антибіотикотерапії;
20

21. • здатність пробіотичних мікроорганізмів
активно засвоювати широкий спектр поживних
речовин, які присутні в кишково-шлунковому
тракті;
• наявність адгезивної активності до клітин
епітелію організмів, для яких призначено
пробіотичний препарат;
• більш висока, порівняно з існуючою
мікрофлорою, питома швидкість росту
пробіотичних штамів, що дозволить їм швидше
освоювати поживний субстрат.
21

22. Більшість пробіотиків, що представлені
сьогодні на фармацевтичному ринку, призначені
для лікування і профілактики дисбактеріозів
кишково-шлункового тракту. Одиничні розробки
пробіотиків для санації ротової порожнини і
урогенітальної систем
В останній час велика увага приділяється
пробіотикам, що базуються на використанні
бактерій роду Bacillus.
Препараті на їх основі B.cereus (Бактисубтіл) та B.
subtilis ( Біосопорін)
22

23. Терапія за їх допомогою дає високий
лікувальний ефект при абсцесах легенів,
легеневій формі туберкульозу, а введення живої
культури під мозкові оболонки сприяло
виліковуванню інфекційного менінгіту та
вірусного енцефаліту. Вони є також ефективними
при профілактиці та лікуванні інфекційних хвороб
у людей та тварин, а також як протиалергійний та
протитоксичний засіб.
• Препарати пробіотиків використовують також у
сільському господарстві (ветеринарія).
23

24. Найбільш перспективними серед
них є препарати на основі Bacillus,
Lactobacillus, Propionibacterium, що є
складовою частиною мікробіоценозів
рубця жвачних тварин, зобу птиці,
шлунково-кишкового тракту поросят.
Більшість пробіотиків для
сільського господарства базуються на
монокультурах. Серед найбільш відомих –
Біовіт, Лактосан, Лактовіт.
24

25. В Українській колекції
мікроорганізмів зберігається більше 10
штамів мікроорганізмів, на основі яких вже
розроблені пробіотики. Їх характеристика
наведена в Таблиці 1.10. (стр.124 Технології
мікробного синтезу лікарських засобів"./
Л.М.Бутенко, Ю.М. Пенчук, Т.П. Пирог:
Навч.посіб.- К.:НУХТ,2010,-323 с. )
25

26. Основні вимоги до технології отримання
пробіотиків - збереження їхньої стабільності
протягом тривалого часу. Це може бути
реалізовано за рахунок:
- регламентованого вміст узалишкової вологи;
- наявність захисного середовища;
- зберігання сухих препаратів в атмосфері, що
не містить кисню..
Для захисту проубіотиків від кислого сере-
довища шлунку на таблетовані і капсульовані
форми наносять ацидорезистентні покриття чи
здійснюють імобілізацію бактерій на сорбенті.
26

27. Технологічна схема отримання
Лактобактеріну
27
Приготування
гідролізованого молока
рН=7,7; t = 40 °C; τ =72 год
Фільтрування
гідролізованого молока
Молоко
Розбавлення та розлив
у бутилі
гідролізованого молока
Стерилізація
гідролізованого молока
t = 110 °C; τ = 1 год
Панкреатин
Хлороформ
Осад
Вода
Пара

28. Приготування
дріжджового аутолізата
Стерилізація
дріжджового аутолізата
t = 115 °C; τ = 1 год
Дріжджі
хлібопекарські
Приготування
гідролізату казеїну
t = 45 °C; τ = 5 діб
Розчин казеїну
Фільтування осаду
гідролізату казеїну
Осад
Стерилизація
гідролізату казеїну
t = 115 °C; τ = 1 год
Вода
28
Хлороформ
Пара
Пара Конденсат
Конденсат

29. Приготування
захисного середовища
Стерилізація
захисного середовища
t = 115 °C; τ = 1 год
Желатин
29
Сахароза
Молоко
Амоній
лимоннокислий
Пара
Вода
Приготування
середовища МРС
Стерилізація
середовища МРС
t = 115 °C; τ = 1 год
Гідролізоване молоко
Дріжджовий аутолізат
Магній
Амоній
лимоннокислий
Глюкоза
Пара
Марганець
сірчанокислий
Конденсат
Конденсат

30. Вирощування
маточної культури
t = 37 °C; τ = 9 діб
Вирощування
виробничої культури
t = 37 °C; τ = 18-20 год
Титр - 6 ∙10 9
кл/мл
Змішування КР із
захисним середовищем
та розлив у ампули 30
Приготування
казеїново-дріжджового
середовища
Середовище МРС
Гідролізат казеїну
Lactobacillus plantarum

31. Ліофільне висушування
культури
t = 25 °C; τ = 68-70 год
Титр - 6 ∙10 9
кл/мл
Запаювання ампул та
пакування у вторинну
тару
31
Заморожування
суспензії клітин
Із захисним середовищем
t = - 40 °C; τ = 18-24 год

32. 32
Далі буде!