Фармацевтикалық және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология

Колибактеринді ауа мен ылғал кірмейтіндей етіп препараттың  бұзылмауын қамтамасыз ететін қорапқа буып-түйеді. Құрғақ колибактериннің мөлшерінің құрамында 10 млрд. кем емес тірі микробтық жасушалар болуы керек.

2 Вариант. Лактобактерин өндірісі үшін лактобактерияны культивирлеу.

Сүт қышқылы бактериясына сәйкес лиофилизденген культура лактобактерин (Lactobacillus fermenti және L.plantarum) ампулаланған, флакондарға құйылған буын-түйілген немесе таблеткаланған болып табылады. Ол, патогенді энтеробактерияларға, гемолитикалық стафилококқа, протеяға және тағы басқа дизентерия қоздырғыштарға жоғары антагонисттік белсенділікке ие. Одан басқада, сүт қышқылы бактериялары витаминдер мен

 

аминқышқыдары, соның  ішінде алмастырылмайтын аминқышқылдарының пайда болуына қатысады. Олардың жақсы қасиеттері болып антибиотиктерге төзімділігі саналады. Лактобактеринді пайдалануда жағымсыз жақтары  болмайды.

Материалдар және құрал-жабдықтар: сүт қышқылы бактериясының өндірістік штаммдарының лиофилизденген культурасы (Lactobacillus fermenti және L.plantarum), 100 мл және 500 мл-ік колбалар, сілкігіш немесе культивирлеуге арналған қондырғы, заттық және жабын әйнектер, фуксин, микробиологиялық ілмешек, спиртовка, пробиркалар, сүт гидролизаты, капустаның қайнатпасы, желатин, глюкоза.

 

Жұмыстың орындалуы

 

Lactobacillus fermenti және L.plantarum лиофилизденген культурасын анабиоз күйінен қалпына келтіру үшін 0,1г  зарарсызданған жағдайда   50 мл салады. Ортаның құрамы:

1 Орта           2 Орта

Сүт гидролизаты-48%        Сүт-10%

Капуста қайнатпасы-49,5%        Капуста қайнатпасы-86%

Желатин-1,5%          Желатин-1,5%

Глюкоза-1%                            Глюкоза-2,5%

 

6-8 сағат бойы термостатта  37°С температурада аэрациясыз  араластырумен инкубирлейді.

Содан соң, бактерия суспензиясын құрайтын 500 мл 1  немесе 2 ортасы бар 500 мл-лік зарарсызданған колбаларға қайта ауыстырады және 37°С температурада 10 сағат бойы аэрациясыз араластырумен инкубирлейді.

Культивирлеу процесі  аяқталғаннан кейін жұғынды дайындалады, оны фуксинмен бояп және микроскоптың астында микроорганизм жасушаларының санын есептейді. Алынған 1 мл суспензияның құрамында 10-15 млрд.тірі бактериялар болуы керек.

Қосымша ақпарат. Лиофилизациялаудан алдын өндірістік жағдайда дайьн препаратты алу үшін, бактерия суспензиясына стабилизатор ретінде сахарозаны, пептонды, мөлшері 5-10% өңделген сүтті қосады. Қатырылған тоңдырылған субстраттың сусыздануын вакуум астында 5·10^-3 мм сын.бағ. сублимациялы қондырғыда жүргізеді. Құрғақ препараты бар ампулаларды вакуум астында дәнекерлейді, флакондарды инертті газдың атмосферасында буып түйеді. Құрғақ лактобактериннің бір дозасында 6-7 млрд.микроорганизм тірі жасушалары болады.

3 Вариант. Бифидубактерин өндірісі үшін бифидобактерияны культивирлеу.

Бифидумбактерин – сүт  қышқылы бактериясына (Bifidobacterium bifidum) сәйкес лиофилизденген культурасы, ампулаларға, флакондарға буып түйілген немесе таблеткаланған болып табылады. Бифидумбактеринді балалар мен

 

үлкендерге тұқым қуалайтын колитті, дисбактериозды, анықталмаған этиологиялық ішек құрлысының  бұзылуына, антибиотиктерді қолданудың нәтижесінде пайда болғанды емдеуде қабылдауға  беріледі. Бифидумбактерин әсіресе кішкентай балалардың өмірінің 1-ші жарты жылында қолданылады.

 Материалдар  және құрал-жабдықтар: лиофилизденген культура Bifidobacterium bifidum, 100 мл және 500 мл колбалар, сілкігіш немесе культивирлеуге арналған қондырғы, заттық және жабын әйнектер, фуксин, микробиологиялық ілмешектер, спиртовка, бауыр сорпасы, натрий хлориді, пептон, лактоза.

 

Жұмыстың орындалуы

 

Bifidobacterium bifidum лиофилизденген культурасын анабиоз күйінен қалпына келтіру үшін 0,1 г культурасын зарарсызданған жағдайда 50 мл салады.Ортаның құрамды:

1 Орта       2 Орта

Бауыр сорпасы-97%     Бауыр сорпасы-50%

Хлорлы натрий -1%     Сүт гидролизаты-48%

Пептон-1 %      Хлорлы натрий-0,5 %

Лактоза-1%                                                             Пептон-0,5%

                                                                                 Лактоза-1%

Содан соң  37°С температурада термостатқа  100 мл колбаларда мақта тығындармен жабылған 5-6 сағат бойы инкубирлейді. Содан кейін, бактерия суспензиясы құрамында 300 мл-ден 1 немесе 2 ортасы бар 500 мл-лік зарарсызданған колбаларға ауыстырады және 37°С температурада 6-8 сағат бойы сілкігіште араластыру және аэрациялау жағдайларында инкубирлейді. Культивирлеу аяқталғаннан кейін жұғынды дайындалады, оны фуксинмен бояйды және микроскоптың астында микроорганизм жасушаларының санын есептейді. Алынған суспензия құрамында 1 мл-де 5-10 млрд. бактерияның тірі жасушалары болуы керек.

Қосымша ақпарат. Өндірістік жағдайларда дайын препаратты алу  үшін бактерия суспензиясына майсызданған сүт (30-40 %) қосылған қантты-желатинді  қоспа қосылады. Лиофилизациялау  сублимациялы камерада жүргізіледі. Құрғақ бифидумбактерияның мөлшерін шығарар кезінде 10⁸ ÷ 10⁹ бактериялардың тірі жасушылары болуы керек. Препаратты қолдануда жағымсыз жақтары болмайды.

 

       Бақылау сұрақтары:

1. Адам микрофлорасы  мен оның қоршаған ортамен байланысы.

2. Ішек микрофлорасының бұзылу себептері.

3.Дисбактериоз туралы жалпы түсініктер.

4. Дисбактериозды емдеу әдістері.

5. Коли- бифидум-, және лактобактерин препараттарын алу.

5. Жұмыстың орындалуы.

 

№7  зертханалық  жұмыс

   β-фруктофуранозидаза  препаратын  алу (4 сағат)

 

Жұмыстың  мақсаты: β-фруктофуранозидаза препаратын алудың технологиялық  ерекшеліктерін меңгеру, ферментті бөліп алуды және тазартуды іс-жүзінде меңгеру.

 

Теориялық  бөлімі

 

Инвертазды активті (сахароза) ферменттік препараттарды тамақ            өнеркәсібінің бірнеше саласында қолданады.Олар кондитер өнеркәсібінде  қанты бар қоюланған сүт, жасанды әсел, жеміс-жидек шырыны, марсты, экстракт алуда антикристализатор ретінде қолданады.

Инвертаза препараттары тазаланған ұнтақ, сұйық сулы – глицеринді концентрат, ашытқы автолизаты және құрғақ ашытқы түрінде алынады.

Инвертазаны алу екі  сатыда  жүреді:

1. Инвертаздың активтілігін жоғарылату мақсатыда ашытқының активтелуі

2. Ашытқы клеткасының бұзылуы, ферментті  бөліп алу және препарат дайындау

3. Инвертаза препаратын алудың технологиялық процесін сызба нұсқа түрінде көрсетуге болады

 

Жұмыстың орындалуы

 

Сыра ашытқысын  қоспадан босату

 

Сыраның тұнған ашытқысының  құрамында ащы дәм беретін  құлмақты (хмель) смола бөлшектер, ақуыздар және т.б. заттар болады, сондықтан ашытқыны бірнеше рет шаяды, (18-19), қоспа бөлшектер торда қалады, ал ашытқылар сумен бірге жинағышқа түседі. Содан соң ашытқыларды сепарирлейді және 0,5% сулы NaCl ертіндісімен 1-2 сағаттай периодты  шаяды, сосын тағы да сепарирлейді.Сепарирленген престелген  ашытқы шамамен 75% құрайды.

 

Универсальды  биопрепаратты алу

Алынған ашытқыны  жылу алмастырғыш жейдемен жабдықталған ыдыстың ішінде 1:2 қатынаста сахарозамен  араластырады. Барлық массаны араластырып, t 40-45°С температурада 2-3 сағаттай гомогенді масса түзілгенге дейін ұстайды. Препараттың дәмі тәтті тығыздығы 1,4; ылғалдылығы 25% болады. Активтілігі-200 бірлік/г, қант құрамы 66%, оның 91-93% инвертті түрде болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Препаратты  паста түрінде алу

 

Жуылған ашытқыны құрғақ заттың концентрациясы 5% -дей болғанша сумен араластырады. Ашытқы суспензиясын 0,7-0,8 м³/сағ жылдамдықпен ультрадыбыс қондырғыға жібереді, оның интенсивті  35кГц,   айналу жиілігі 6-7 Вт/ см³₂ нәтижесінде температура 60°С тез арада көтеріледі. Яғни, жасушалардың тез арада өлуі (басқа әдістерді қолдануға болады) байқалады. Ашытқыларды тез арада центрифугирлеуді, содан соң, ылғалдылығы 70% болатын пастаны алады, алынған пастаны автолизге ұшыратады және (1:6) қатынаста NaCl есебінде қосылады, сөйтіп жақсылап араластырады.Препараттың активтілігі 500 бірлік ФА/г шамасында болады.

 

Құрғақ ашытқыны алу

 

Жуылған ашытуды акустикалық  сәулелендіргіші бар шаңдатқыш кептіргіште кептіреді.Нәтижесінде ұзақ сақтауға төзімді құрғақ ашытқылардың комплексті препараты алынады.

 

Ашытқыны  активациялау  және құнарлану

 

Жуылған сыра ашытқысына, аэрация кезінде (1 кг ашытқыға 10 л/мин). көміртегі  құрамы бойынша  құрастырылған     ортаны қосады, қажетті қоректік тұздың жиынтығы бар. Көміртегі 20%-ті (қант бойынша) меласса ерітіндісі (0,16 г қантқа 1г құрғақ ашытқының массасы) ретінде қосылады. Активация  30°С температура кезінде 8-10 сағаттай жүреді. Нәтижесінде ашытқыдағы инвертаза құрамы 50-10 есеге көбейеді.

 

 Ашытқы  жасушасының бұзылуы

 

  Мына әдістерді қолдануға болады:

1. Механикалық – төмен температура кезінде гомогенизаторларда үгіу, езгілеу. 

2. Термиялық автолиз 5-10 минут  бойы 60-70°С температурада ұзақ уақыт автолиздейді (4-5 тәулік) 45-48°С температурада.

3. Ретімен мұздату және ерітумен клетканы бұзу ультрадыбыс қабаттарын бұзу.

4. Капилярлы активтендірумен - яд (бензол, хлороформ, толуол және т.б.) клетка қабырғасын бұзу. 0,8 % бензолды активтелген ашытқыға есеп бойынша құрғақ ашытқыдан массасын қосып, термостатқа 30°С температурада периодты араластыруға 5 тәулікке қояды.

Автолиздің аяғында  инвертаза толығымен ертіндіге  өтеді. Автолизделген  жасушалар центрифугирлеумен бөлінеді.

 

Тазартылған перпараттарды алу

 

Тұнба бетіндегі сұйықтықты сірке қышқылымен рН 5,5-5,0 болғанша қышқылдандырады, ол ферменттің тұнбаға түсуін қамтамасыз етеді және   0°С

температураға дейін салқындатады. Тұнбаны салқындатып сепарирлеумен бөледі. Тұнбаға 2-5 С ⁰ температураға дейін салқындатып этил спиртін (1:1,5) қосады, алынған тұнбаны центрифугирлейді. Құрғақ препараттың активтілігін тез жоғалтқандықтан, алынған тұнбаны аз мөлшердегі сумен араластырады және ертіндінің концентрациясы 25% болғанша глицерин қосады. Осындай препаратты 2 жылға дейін сақтауға болады.   Қайтадан сепарирлейді. Ашытқылардың сепарирленуі ылғалдылығы 75% препаратта ашытқылардың концентрациясы бар.

 

Бақылау  сұрақтары:

1. Сахарозаға әсер ететін субстрат

2. Тазаланған  препаратты  алу

3. Универсальды препарат  алу

4. Құрғақ ашытқы алу

5. Тазартылған препарат алу

6. Препарат –пастасын алу

 

№8  зертханалық  жұмыс

Биомассаны бөліп алу. Биомассаны анықтау әдісі.   (4 сағат)

 

Жұмыстың мақсаты: азықтық ақуызды және  шикізаты қолданатын негізгі аймақтармен танысу және азықтық микробты ақуызды өндіруге керекті шикізаттармен танысу, ақуыз микробтық препаратгың бағалалығын көрсету, азықтық ашытқыларды түптік культивирлеу әдісін меңгеру, ашытқыштарды өсіру жылдамдығына әсер ететін қоректік орта құрамының әсерін зерттеу.

 

Теориялық негіздері

 

Биотехнологияның ең маңызды тапсырмаларының бірі  - бұл ауылшаруашылығын микробтық ақуыз азығымен қамтамасыз ету. Мал шарушылығы және құс шаруашылығы азықтық ақуызға қажеттілігін қамтамасыз етеді, негізінен өсімдік шаруашылығы арқылы орындалады. Бағалы өсімдік бидай культурасына, картопқа, азықтық шөп сияқты шикізаттарға тек қана жетілген ақуыздарды, витаминдерді және мироэлементтерді қосу барысында колдану тиімді болады. Өсімдік азығы құрамының сапасын жақсарту үшін, оларға балықтың немесе ет сүйек ұнын, майсыздандырылған сүтті, өнімнің сығындысын қосу арқылы орындалады. Бірақ, бұл ақуызды қоспалар өндірілетін мөлшері мал шаруашылығының қажеттілігін қанағаттандырмайды. Дүниежүзінің барлық елдерінде азықтық ақуыздың жетіспеушілігі байқалады. Сондықтан  микробтық ақуыз өндіру ең маңызды мәселені шешу.

Азықтық ақуыз өнімдерінің шикізаттын қолдануыға байланысты келесі тауарлар қолданылады:

1. Азықтық ашытқысын немесе гипринді  өсімдік шикізатының

   немесе сульфитті сілтілердің гидролизатынан алады.

2. Азықтық ашытқы, ақуыз-витамин концентратын (АВК) немесе

        папринді  мұнай парафинде алады.

3. Гаприн - табиғи газдан алады.

4. Меприн - метил спиртінен алады.

5. Эприн - этил спиртінен алады.

Азықтық ашытқылар -белгілі ылғалдылыққа дейін кептірілетін микроорганизм биомассасы, биологиялық жетілген азықтық. Ақуыз көзі болып витаминдер мен минерлды заттар саналады. Протеиннің құрамы 52-55% дейін жетеді, сонымен қатар ауыстырмайтын микробтық ақуызды аминқышқылдары құрамы жағынан жануарлардың ақуызына ұқсас. Азықтық ашытқылардың құрамында витаминдердің В тобы, жануар ағзасындағы ақуызға микробтық ақуыз айырбасталмайтын аминқышылына  өте жақын болады. Витаминдердің В тобы жануарлар ағзасында ақуыздық алмасуға  оң көрсетіш білдіреді.  Сонымен бірге азықтық ашытқыларға эргостерин қатысады, оны УФ – сәулесімен сәулелендірілген кезде оңай Д₂ витаминіне айналады. Азықтық ашытқыларда жануарларға және құстарға пайдалы макро- және микроэлементтер бар: фосфор, калий, кальций, темір, магний, натрий, күкірт, марганец және тағы басқалар құрайды.

Орташа құрғақ ашытқыларды  тәулігіне қолданудың мөлшері шамамен 1 г жануардың тірі массасының 1 кг тең.

Күлдің құрамын анықтау  дайын өнімді (азықтық биомасса) тұрақты массаға жеткенше  фарфор тигелде муфельді печте 550⁰С температурада күйдірген (күлдің) қалдығына негізделген.

Құрамының ылғалдылығын анықтау үшін дайын өнімді (азықтық биомасса) кептіргіш шкафта бюкісте 150⁰С температурада салмағы  тұрақты массаға жеткенше кептіру  негізделген.