Перспективность применения современных фильтрующих элементов в производстве антибиотического вещества пиоцианина биотехнологическим методом. сообщение 3

На сегодняшний день актуальной является задача поиска альтернативных путей получения и производства антибиотиков. Перспективной антибиотической субстанцией является соединение феназинового ряда - пиоцианин (5-метил-Ь-гидроксифеназин) [4], которое продуцируется бактерией Pseudomonas aeruginosa в процессе ее естественной жизнедеятельности. Завершающей стадией любого биотехнологического производства является выделение целевого продукта из культуральной среды различными методами, в том числе и фильтрацией, с последующей очисткой продукта [3]. В реализации процесса фильтрации большое внимание уделяется выбору фильтрующего материала, который оказывает существенное влияние на качество фильтрации и производительность фильтрующего оборудования. Среди большого количества предложенных на рынке конструкций фильтров и фильтроэлементов различного состава, мы остановились на не широко распространенных на сегодняшний день в биотехнологии фторопластовых фильтрующих элементах.

Цель работы - исследование возможности использования фторопластовых фильтрующих элементов в производстве перспективной антибиотической субстанции пиоцианина методами биотехнологии.

Материалы и методы. Продуцент пиоцианина бактерии Pseudomonas aeruginosa - мелкие грамотрицательные палочки (0,3-0,6) мкм, одиночные или соединены парами, имеют 1-2 полярно расположенных жгутика, подвижные, спор не образуют, имеют пили. Культивируя P. aeruginosa получали культуральную жидкость (КЖ) с пиоцианином, используемую в качестве модельного образца для фильтрации [4]. Фторопластовые фильтрующие элементы типа ФЭП (вид - диск, диаметр - 90 мм, двух рядов высот - 4 мм и 6 мм; тонкость фильтрации - 1 мкм) предоставлены по договору о научном сотрудничестве с кафедрой технологии материалов Харьковского национального технического университета сельского хозяйства им. Петра Василенко. Среди главных характеристик политетрафторэтилена или фторопласта следует выделить широкий диапазон механических и диэлектрических свойств, высокий уровень электрической прочности и низкий коэффициент трения и износа. Изучение возможности применения фильтрующих элементов на основе фторопластов базировалось на проведении процесса фильтрации культуральной жидкости продуцента в различных условиях и подсчета количества клеток до и после фильтрации. Изучение антимикробных свойств проводили классическими микробиологическими методами (методом перпендикулярных штрихов и методом двукратных серийных разведений.

Результаты и обсуждения. В предыдущих сообщениях [1, 2] определение эффективности фильтрации КЖ P. aeruginosa через фторопластовые фильтры показало значительно меньшее количество клеток в фильтрате с сохранением проницаемости фильтроэлемента после серии фильтраций с существенным влиянием на эффективность фильтрации толщины фильтрующего элемента. В работе представлены результаты определения антимикробной активности КЖ P. aeruginosa до и после фильтрации. В данных экспериментах использовали фильтр толщиной 6 мм (предварительными опытами доказано, что он более эффективен для объектов небольших размеров) и КЖ после 5 раза фильтрации (предварительными опытами доказано, что это средний показатель среди 10 фильтраций, которые осуществляли подряд через один и тот же фильтр). Результаты показали, что антимикробная активность КЖ после фильтрации несколько увеличилась п сравнении с активностью до фильтрации, что может быть обусловлено концентрированием клеток и соответственно выделением большего количества антимикробных веществ клетками P. aeruginosa.

Вывод. Таким образом, обобщая результаты проведенной работы, можно утверждать, что пиоцианин, продуцируемый бактерией P. aeruginosa, является перспективной антибиотической субстанцией. Следует отметить, что в процессе производства важными стадиями являются стадии отделения КЖ от продуцента и выделения пиоцианина, при проведении которых можно использовать фторопластовые фильтрующие элементы; но использование данного типа фильтрующих элементов в промышленных масштабах требует дальнейших исследований.

Список литературы

  1. Калюжная О. С., Івахненко О. Л., Стрілець О. П. Перспективність застосування сучасних фільтруючих елементів у виробництві антибіотичноі речовини піоцианіну біотехнологічним методом. Повідомлення 1 / Сучасні досягнення фармацевтичноі' технологи та біотехнологіі: збірник наукових праць. - Х.: Вид-во НФаУ, 2016. - С. 285 - 289.
  2. Калюжная О., Калюжний О., Івахненко О., Стрельников Л. Перспективність застосування сучасних фільтруючих елементів у виробництві антибіотичноі речовини піоцианіну біотехнологічним методом. Повідомлення 2 / Біотехнологія: досвід, традиціі та інноваціі : матеріали Міжн. Наук.-практ. інтернет- конф., 14-15 грудня 2016 року. - К.: НУХТ, 2016.
  3. Османов В. К., Бирюкова О. В., Борисова А. В. Методы выделения и очистки продуктов биотехнологических производств - Нижний Новгород, 2005. - 27 с.
  4. Zh Qin [et al.] Pseudomonas aeruginosa extracellular products inhibit staphylococcal growth, and disrupt established biofilms produced by Staphylococcus epidermidis / Microbiology. - 2009. - V. 155(7). - P. 21482156.
Год: 2016
Город: Шымкент
Категория: Медицина