Ресурсосберегающая малоотходная технология биосинтеза антибиотика тобрамицина

• Автор: Махортов, Владимир Леонидович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1 Ресурсосберегающие малоотходные технолог ии в производстве антибиотиков актуальная задача биотехнологии
1.1 Основные направления разработки малоотходных технологий биосинтеза аминогликозидных антибиотиков
1.2 Анализ применяемых способов утилизации твердых отходов микробиологических производств

1.2.1 Использование твердых отходов для технических целей.

1.2.2 Применение твердых отходов в сельском хозяйстве в качестве кормовых добавок

1.2.3 Переработка и утилизация твердых отходов методом биотермического обезвреживания компостирования
1.2.4 Использование твердых отходов и продуктов их переработки в качестве компонентов питательных сред при культивировании микроорганизмов.

И СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2 Материалы и методы

2.1 Характеристика штаммапродуцента
2.2 Питательные среды и растворы
2.3 Методы
3 Разработка ресурсосберегающей малоотходной технологии
биосинтеза тобрамицина
3.1 Изучение возможности использования гидролизатов мицелиальных отходов в качестве компонентов питательных сред.
3.1.1 Получение гидролизатов мицелиальных огходов и приготовление
на их основе питательных сред.
3.1.2 Изучение влияния питательных сред, содержащих гидролизаты мицелиальных отходов, на способность ЗерюшусеБ сгешеиз БиЬБр. ЩЬгатуат штамм синтезировать небрамициновый комплекс
3.2 Разработка лабораторной технологии биосинтеза тобрамицина с использованием ферментативных гидролизатов мицелиальных отходов
3.3 Разработка ресурсосберегающей малоотходной технологии биосинтеза тобрамицина в ферментерах.
3.4 Наработка экспериментальных образцов и оценка воспроизводимости разработанной малоотходной технологии биосинтеза тобрамицина.
3.5 Экономическая эффективность разработанной технологии.
III ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
IV ВЫВОДЫ.
V СВЕДЕНИЯ О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
VI РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ.
VII БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
VIII ПРИЛОЖЕНИЯ.
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
АПС агаризованная питательная среда
АТЛ аппаратурнотехнологическая линия
БИОР0,1 биологический реактор вместимостью 0,1 м
ВГ выхлопные газы
ВНИИ Всероссийский научноисследовательский институт
ВНИИА Всесоюзный научноисследовательский институт антибиоти
ков позже ГНЦА Государственный научный центр антибиотиков
ВНИИНА Всероссийский научноисследовательский институг новых антибиотиков ВПМ вегетативный посевной материал
ВФС временная фармакопейная статья
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография
ГФ Государственная фармакопея XI издания
КЖ культуральная жидкость
КК карбамоилканамицин В
КТ карбамоилтобрамицин
МЦО мицелиальные отходы
НБК небрамициновый комплекс
ПВ промывные воды
ПМФ посторонняя микрофлора
ППС питательная среда
РНИТИАФ Российский научноисследовательский технологический институт антибиотиков и ферментов медицинского назначения
СеКГМО сернокислотный гидролизат мицелиальных отходов
СоКГМО солянокислотный гидролизат мицелиальных отходов
ТО твердые отходы
ТСХ тонкослойная хроматография
ТУ технические условия
Ф1 ферментер посевной аппарат вместимостью дм
ФГМО ферментативный гидролизат мицелиальных отходов производ
ства антибиотиков небрамицинового комплекса ФПС питательная среда для биосинтеза
ФХП физикохимические показатели
Центр Центр военнотехнических проблем биологической защиты
В1ПБЗ научноисследовательского института микробиологии
ЦВТП БЗ Министерства обороны Российской Федерации ЩГМО щелочной гидролизат мицелиальных отходов
ВВЕДЕНИЕ


Так, например, в настоящее время для переработки твердых отходов, в том числе и мицелиальных, получил широкое распространение за рубежом способ компостирования, который начинает распространяться и в России . Однако ограничением для распространения данного способа утилизации является необходимость достаточно большою пространства для приготовления буртов или приобретения специально предназначенных ферментеров с искусственно создаваемыми условиями. Другим возможным направлением утилизации твердых отходов является их использование в сельском хозяйстве. Так, проведенные в е годы прошлого века исследования подтверждают эффективность использования биомассы продуцентов гризеофульвина, олеандомицина, пенициллина, рибоксина, гентамицина в качестве корма, пищевых добавок, стимуляторов роста для пушных зверей ,, а также мицелиальных отходов производства тетрациклина и хлортетрациклина в промышленном птицеводстве. Мицелий продуцента тетрациклина, применяемый при выращивании цыплят, повышал сохранность и продуктивность бройлеров, что явилось основанием для рекомендации его использования в ветеринарной практике ,. Однако одним из факторов, сдерживающих применение мицелиальных отходов при приготовлении кормов для сельскохозяйственных животных, является их низкая усвояемость, а также остаточное содержание антибиотиков медицинского назначения . Более перспективным представляется использование твердых отходов в качестве компонентов питательных сред, применяемых при микробиологическом синтезе 5,,,,3. Авторы пришли к выводу, что по химическому составу мицелиальные отходы являются полноценными источниками азота и вполне сравнимы с соевой мукой и кукурузным экстрактом. Показана возможность использования отработанного мицелия в составе ферментационных питательных сред для биосинтеза пенициллина, стрептомицина, тетрациклина и линкомицина. Коллективом авторов СанктПетербурского государственного технологического института Технического университета разработана новая питательная среда для культивирования продуцента тетрациклина, содержащая в качестве источника азога ферментативный гидролизат мицелиальных отходов производства тетрациклина. Использование такой среды для биосинтеза тетрациклина позволило полностью исключить из состава среды кукурузный экстракт, увеличить выход тетрациклина, эффективно утилизировать отработанные мицелкальные отходы, значительно сократить их выбросы в окружающую среду . В связи с вышеизложенным представляются актуальными исследования, направленные на разработку ресурсосберегающих малоотходных технологий производства аминогликозидных антибиотиков. Цель и задачи работы. Целью настоящих исследований является разработка ресурсосберегающей малоотходной технологии биосинтеза антибиотика тобрамицина. Научная новизна работы заключается в том, что на основе экспериментальных исследований впервые в отечественной практике показана возможность использования различных видов гидролизатов мицелиальных отходов производства тобрамицина в качестве компонентов питательных сред при культивировании. ЭцерЮтусеБ сгетеиБ БиЬБр. Ьгагшсут продуцента небрамицинового комплекса, подобраны оптимальные условия получения гидролизатов составы питательных сред. Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная ресурсосберегающая малоотходная технология биосинтеза тобрамицина позволяет получать культуральную жидкость с антибиотической активностью не менее мкг ем с преобладанием карбамоилгобрамицина, полностью утилизировать мицелиальные отходы со стадии выделения, а также использовать побочный продукт биосинтеза апрамицин в ветеринарной практике. Рекомендации и разработки по данной проблеме предполагается использовать в практической работе по созданию промышленного производства ан тибиотика тобрамицина. Реализация работы. Лабораторный регламент на производство субстанции тобрамицина основания ЛР 2, инв. Д1, г. Лабораторный регламент на производство тобрамицина сульфата для инъекций 0, г ЛР 9, инв. Д4, г. Сборник методик по контролю процесса производства и оценке качества субстанции тобрамицина основания СТПОА9 7, инв. ИМ.