тают созревшим. Инокуляция длится 12—24 ч.

Основная ферментация — окисление сорбита — происходит в среде, содержащей 20% сорбита и 0,4% (по сухой массе) дрожжевого автолизата. Кислотность среды регулируют уксусной кислотой, так же, как и в среде для посевного материала. В стерильную среду вносят 5—10% (по объему) посевного материала и ведут ферментацию при температуре 32—34°С и интенсивной аэрации—расход воздуха 2—3 л/мин на 1 л питательной среды. Процесс кончают при окислении 95—98% сорбита. В норме процесс длится 15—18 ч. Раствор окисленного сорбита содержит 20— 25% сухих веществ. Сорбозу выделяют из раствора, обрабатывая его активированным углем, и затем многократно перекристаллизуя осадок. Конечный продукт — кристаллическую сорбозу — получают влажностью 0,1 %.

2lt

Окисление сорбозы можно интенсифицировать, используя метод добавок. Для этого после окончания процесса ферментации в аппарате оставляют 20—30% раствора, к которому приливают свежую среду. После этого процесс ферментации длится только 12 ч. Таким образом, можно провести десять повторных циклов.

Ферментативную активность Acetobacter melanogenum инак-тивируют тяжелые металлы, особенно никель, который при концентрации 5 мг/л полностью подавляет окислительный процесс. Витамины Bi, Вг, РР активизируют процесс окисления.

Для усовершенствования процесса трансформации сорбита в сорбозу разработана экспериментальная установка для непрерывного процесса. Среду из резервуара непрерывным потоком при помощи насоса подают в стерилизатор, охладитель и затем в смеситель, где в среду вводят культуру. Далее раствор поступает в нижнюю часть ферментатора колоночного типа. В верхней части ферментатора помещается устройство пеногащения и уловитель капель. Содержащая сорбозу культуральная жидкость из верхней части колонны поступает в сборник.

ТРАНСФОРМАЦИЯ СТЕРОИДОВ

Стероиды очень трудно синтезировать или преобразовывать химическим путем. В их структуру входит циклический компонент — циклопептажергидрофенантрен, отдельные кольца которого принято обозначать буквами (А, В, С, D), а атомы углерода цифрами.

Практическое и теоретическое значение имеет получение и преобразование физиологически активных стероидов, например холестерина, эргостеринЪ, половых гормонов — тестостерона и прогестерона, а также гормонов надпочечников — кортикостеро-на и его производного — кортизона. Уже указывалось, что эргостерин является провитамином витамина D2, кортикостерон используют при лечении шоковых состояний, кортизон — для лечения артрита и различных воспалений, преднизолон — для лечения кожных заболеваний и т. д. Таким образом, физиологически активные стероиды широко применяются в медицине. Для их получения успешно используют метод микробиологической трансформации.

212

В Институте биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР под руководством Г. К. Скрябина разработан метод получения кортизона микробиологической трансформацией соединения Рейхштейна S, с помощью культуры Tieghemella hyalospora, которая одновременно проводит две реакции — включает в молекулу группу —ОН и дезацетилирует ацетильную группу.

В этом же институте разработаны методы получения медицинских стероидных препаратов преднизолона, преднизона и др. * Преднизолон получают дегидрогенизацией гидрокортизона, а преднизон — дегидрогенизацией кортизона.

Некоторые упомянутые виды микробиологической трансформации отражает схема на рис. 66. л

Культура Tieghemella orchidis в условиях глубинного фермен- j тирования при содержании 5—6 мг/л растворенного в среде азо- J та в течение суток образует до 6 г/л сухого мицелия. Наибольшей трансформирующей способностью обладает 17-часовая культура. За 10 ч такая культура трансформирует до 70% соединения Рейхштейна S, выход гидрокортизона при этом составляет 52%.

ТРАНСФОРМАЦИЯ ПЕНИЦИЛЛИНОВ I

В связи с необходимостью постоянного получения новых веществ с антимикробными свойствами важное значение приобретают методы модификации антибиотиков. В последнее время широко практикуют модификацию полусинтетических пеницилли-нов, основной частью молекул которых является 6-аминопеницил-линовая кислота (6-АПК):

f ,СН3

H3N—СН — СН СС"

I I I СН3

0=С N СН-СООН

б-вминвпенацилшобая кишта

6-АПК можно получить микробиологическим путем, однако это нерентабельно. Промышленное значение имеет получение 6-АПК путем ферментативного гидролиза бензилпенициллина или феноксиметилпенициллина. Гидролиз пептидной связи пенициллина и образование 6-АПК осуществляет фермент пеницил-линацилаза (называется также пенициллинамидазой, ацилтранс-феразой и т. д.). Этот фермент продуцирует ряд микроорганизмов, в том числе Е. coli. Организовано промышленное производство 6-АПК с использованием иммобилизованной пенициллинаци-лазы, например, ковалентно связанной с ДЭАЭ-целлюлозой. Путем микробиологической трансформации 6-АПК получают различные пенициллины с широким спектром биологических свойств.

214

Глава XI

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩ