1. Новітні підходи до одержання та
модифікації антибіотиків
пеніцилінового ряду

2. 1. β-лактами являють собою найбільш
важливу групу антибіотиків, що займають 65
% ринку світових антибіотиків
2. Продажі цих необхідних і важливих сполук,
в тому числі пеніциліну, цефалоспорину
цефокситину, монобактаму, клавуланової
кислоти та карбапенему, досягли понад 20
мільярдів доларів на рік.

3. Історія продуцентів пеніциліну
Penicillium notatun – 2-10 мг/л
Penicilluim chysogenum NRRL 1951 – 85 мг/л
Penicilluim chysogenum NRRL 1951 B25 – 300 мг/л
Penicilluim chysogenum NRRL 1951 B25 – 300 мг/л
Penicilluim chysogenum X-1612 – 500 мг/л
Penicilluim chysogenum Wis Q-176 – 800 мг/л
Penicilluim chysogenum Wis BL3-D10 – 600 мг/л
Penicilluim chysogenum Wis 48-701 – 700 мг/л
Penicilluim chysogenum Wis 49-133 – 1000 мг/л
Penicilluim chysogenum Wis 54-1255 – 2500 мг/л
Penicilluim chysogenum AS-P-78 – 6000 мг/л
Penicilluim chysogenum – 22 г/л

4. Вторинні метаболіти
Penicillium chrysogenum.
Продуцент антибіотику і не
тільки

ФАТ – фактор активації
тромбоцитів

Пеніцилін G ацилази

5. ФАТ – фактор активації
тромбоцитів

ФАТ має широкий спектр дії на патогенні
гриби

За експерементальними данними
встановлена важлива роль ФАТ у регуляції
конідіогенезу у Penicillium chrysogenum

Інгібує ріст: Aspergillus fumigatus, численні
патогени рослин та роди гриба Aspergillus
nidulans

6. Penicillium chrysogenum IFL1 синтезує активні
метаболіти при рості на відходах сільського
господарства

Росте на виноградних відходах і сироватці

Синтезує пеніцилін

Синтезує активні вторинні метаболіти
Переваги:

Екологічність

Дешевість сировини для вирощування

7. Антимікробна дія сироватки після
вирощування продуцента
Інгібує ріст

бактерій: Staphylococcus aureus, Bacillus
cereus і Pseudomonas aeruginosa

грибів роду Fusarium oxysporum

амеб Acanthamoeba polyphaga

8. PGA – пеніцилін G ацилази

Фермент – необхідний в фармацевтичній
промисловості для виробництва
беталактамних антибіотиків

Щорічне споживання даного ферменту було
оцінене в межах 10 – 30 млн. тонн

Може бути використаний для виробництва
хіральних і ахіральних сполук, зручних для
виробництва синтронів і активних речовин
для фармацевтичної промисловості

9. Генне маніпулювання

10. Секвенування генома промислового
надпродуцента пеніциліну Penicillium
chrysogenum NCPC10086
Результати секвенування даного геному надпродуценту:
Велика кількість мутацій, вставок і делецій, і
cтруктурних варіацій.
69 нових генів, які не існують в послідовності генома
штаму Penicillium chrysogenum Wisconsin54-1255
Деякі з цих 69 генів беруть участь у енергеничному
обміні, кругообігу азоту і метаболізмі глутатіону
Знайдені ділянки, що беруть участь у біосинтезі
пеніциліну

11. Злиття протопластів

Даний метод підвищив вихід пеніциліну на
290 – 390% від батьківського штаму

12. Шляхи інтенсифікації
промислового біосинтезу
пеніциліну

Іммобілізація з пінополіуретаном

Іммобілізація в бісері (кульках) калію
альгінату

13. Іммобілізовані клітини Penicillium
chrysogenum

Застосування пінополіуретану для
іммобілізації клітин для прискорення
процесу ферментації

Даний метод збільшив вихід пеніциліну у 12
разів, порівнюючи із звичайним методом
культивування

14. Іммобілізація за допомогою
кальцію альгінату

Можливість безперевного одержання
антибіотику пеніциліну впродовж 7 днів
роботи ферментера, на відміну від 48 годин
традиційного культивування

15. Висновки

Penicillium chrysogenum був і залишаеться
мікроорганізмом, який відкриває нові ідеї і дає змогу
реалізовувати нові досягнення

β-лактами являють собою найбільш важливу групу
антибіотиків, що складає 65 % ринку світових
антибіотиків

Гриби роду Penicillium синтезують не тільки пеніцилін і
його похідні, а також інші цінні активні вторинні
метболіти

Для більшого розуміння структурних варіацій
надпродуцента пеніциліну секвенували промисловий
штам Penicillium chrysogenum NCPC10086, що
дозволило відкрити нові шляхи генних маніпуляцій