химический каталог




Введение в биотехнологию

Автор М.Е.Бекер

>S СН

R-CO-NH-CH-CH ХС< 3 I I I СН,

CO-N СН

тшциллин СООН

В настоящее время во всем мире пенициллин получают, так же как и многие другие антибиотики, методом глубинного культивирования.

186

В качестве продуцентов пенициллина широко используют штаммы культуры Penicillium chrysogenum, виды Penicillium образуют споры (конидии) (рис. 62). В развитии мицелия наблюдается ряд различных фаз (см. приложение 16 цветное). В начале и середине развития мицелия в клетках накапливаются жиры. Позже их количество уменьшается, появляются вакуоли с гранулами рибонуклеополи-фосфатов, затем начинается автолиз. Интенсивный синтез пенициллина начинается при наличии большого количества биомассы мицелия, при полном использовании глюкозы и молочной кислоты в среде и при рН, близком к нейтральному.

При изучении пенициллина установлено, что среди продуктов его кислотного гидролиза всегда присутствует р-диметил-цистеин. Введением в состав питательной среды веществ с мечеными атомами С14, N15, S32 был изучен механизм биосинтеза пенициллина.

Считают, что бензилпенициллиновая кислота синтезируется из L-цистина, фенилуксусной кислоты и диметилпировиноград-ной кислоты.

Для получения пенициллина вначале размножают споры. Их можно выращивать на агаризированных средах, в состав которых входят, например, 0,5% мелассы, 0,5% пептона, 0,4% поваренной соли, 0,01% однозамещенного фосфата калия и 0,005% сульфата магния. Споры выращивают при температуре 25—27°С 4—5 сут.

В промышленности споры часто получают, выращивая мицелий в стеклянных флаконах на просяной среде. Высушенный споровый материал можно хранить даже при комнатной температуре.

187

Полученный споровый материал используют для засева ино-куляторов (1—3 флакона на аппарат, где мицелий размножают до количества 5—10% от объема посевных ферментаторов).

В посевных ферментаторах мицелий выращивают 12—18 ч, 15—20% объема культуральной жидкости используют для начала основной ферментации. Питательные среды для выращивания мицелия и биосинтеза пенициллина готовят обычно из кукурузного экстракта, лактозы, глюкозы, минеральных веществ и некоторых препаратов фенилуксусной кислоты — предшественников антибиотика.

Состав некоторых питательных сред, используемых в промышленности для основной ферментации пенициллина, приведен в табл. 18.

Таблица 18. Состав ферментационных сред (в %) для получения пенициллина

Кукурузный экстракт Ореховый, подсолнечный или соевый жмых Лактоза

Глюкоза или гидроль Жир кашалота или растительные масла

Нитрат аммония Сульфат натрия Однозаиещенный фосфат калия Сульфат магния Тиосульфат натрия Мел

Предшественники пенициллина

Среда

кукурузная жмыховая жировая

2,0—3,0 2,0—4,0 2,0—3,0

5,0 1,5 0,5—0,1 5,0 1,5 0,5—0,1 1,0 1,5

2,5—3,5

0,4

0,05

0,4

0,025

0,2 0,5—1,0 0,3—0,4 0,4

0,05

0,4

0,025

0,2 0,5—1,0 0,3—0,4 0,4

0,05

0,4

0,025

0,2 0,5—1,0 0,3—0,4

Для стабилизации реакции среды используют мел. Ферментацию ведут при температуре 22—26°С, в границах рН среды от 5,0 до 7,5, при интеисивной аэрации среды (1 ед. объема воздуха в 1 мин на 1 ед. объема среды). В течение 4 сут количество пенициллина достигает максимума и ферментацию прекращают. Динамика образования мицелия, биосинтеза пенициллина и потребление лактозы из среды показано на рис. 63. Мицелий отделяют фильтрацией (зачастую в вакуум-фильтрах цилиндрического типа). Его можно использовать в животноводстве как источник белков и витаминов, а из культуральной жидкости выделяют пенициллин.

После отделения мицелия в фильтрате содержится 3—6% сухих веществ, из которых 30—40% составляют минеральные

вещества, а 15—30% пенициллин. Содержание редуцирующих веществ (по Бертрану) в нативном растворе обычно составляет 0,1—0,4%. Кроме того, в нем содержится 50—200 мг/100 г, а иногда даже до 700 мг белка на 100 г раствора, что очень затрудняет выделение пенициллина. Белковые примеси удаляют, используя различные методы предварительной обработки, например, осаждение солями многовалентных металлов (Al, Ёе, Zn), коагулирование танином или высокой температурой (65— 70°С) при рН среды 5,5—6,0. В этих процессах потери пенициллина составляют 5—15%. После этого пенициллин экстрагируют органическими растворителями (бутилацетатом или амилацетатом), которые не смешиваются с водой. В это время важно выдерживать рН среды в интервале 1,9—2,0. В результате экстракции чистота продукта возрастает в 4—6 раз. Затем пенициллин из бу-тилацетатного экстракта при помощи раствора бикарбоната натрия (рН среды 6,6—7,2) растворяют в воде, получая раствор с 5—7% содержанием сухих веществ и активностью 30000— 50 000 ед./мл. Для очистки пенициллина его снова экстрагируют органическим растворителем (чаще всего бутилацетатом). При экстракции соотношение фаз 1:0,5—1 : 1, активность экстракта 50 000—70000 ед./мл. Выход пенициллина составляет примерно 86% от его количества в культуральной жидкости.

В последнее время экстракцию и химическую очистку пенициллина ведут по непрерывной с

страница 65
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в биотехнологию" (2.32Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
метро кресло для компьютера
контактные линзы adria color
кроватный бокс для матраца 160 на 200
толстостенная кастрюля для тушения

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.07.2017)