Лекарственные препараты, получаемые биотехнологическими методами. Ферменты

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Курский государственный медицинский университет

Министерства здравоохранения РФ







Кафедра БХТ











Курсовая работа по

Дисциплине «Теоретические основы биотехнологии» на тему:

«Лекарственные препараты, получаемые биотехнологическими методами. Ферменты»









Выполнил:                                                                            студентка 4 курса 1 гр.                                                       Копыченкова А.В.

        Проверил:                                                                                             Шубина Г. Н.                 

















Курск – 2010

Содержание



Введение

1 Классификация и номенклатура ферментов………………………..4

2 Продуценты ферментов и условия их культивировании…………..7

3  Промышленные названия препаратов ферментов………………..10

4 Твердофазная поверхностная ферментация……………………….11

5 Метод глубинной фементации……………………………………..15

6 Получение ферментных препаратов из растительного и

 животного сырья……………………………………………………...18

7 Стандартизация ферментный препаратов…………………………20

8 Использование ферментных препаратов в медицине…………….22

Заключение…………………………………………………………….27

Список использованных источников………………………………...28























































Введение

В конце 60-х – начале 70-х гг. на базе технической биохимии, химической технологии, химической энзимологии и ряда инженерных дисциплин возникло новое научно-техническое направление биотехнологии – инженерная энзимология, к которой относят систему методов получения, очистки, стабилизации и применения ферментов. Основной задачей инженерной энзимологии является конструирование биоорганических катализаторов с заданными свойствами на основе ферментов или ферментных комплексов и разработка на их базе различных эффективных и экологически чистых биотехнологических процессов. Высокая субстратная специфичность ферментативного катализа и уникальная способность ускорять реакции в десятки и сотни раз в условиях нормального давления и физиологических температур позволяют получать высокие выходы продуктов и создавать практически безотходные биотехнологические процессы, не загрязняющие окружающую среду.

Ферменты широко используются:

в синтетических моющих средствах,

для переработки крахмала, 

при производство соков и вин, 

при производстве спирта, 

в пивоварении. 

Производство ферментных препаратов является одним из перспективных направлений в биотехнологии. Промышленностью выпускается около 250 наименований ферментных препаратов, причем 99% общей суммы приходится только на 18 ферментов. [4]

1 Классификация и номенклатура ферментов

Современные классификация и номенклатура ферментов были разработаны Комиссией по ферментам Международного биохимического союза и утверждены на V Международном биохимическом конгрессе в 1961 г. в Москве.

Необходимость систематики номенклатуры диктовалась прежде всего стремительным ростом числа вновь открываемых ферментов, которым разные исследователи присваивали названия по своему усмотрению. Более того, одному и тому же ферменту часто давали два или несколько названий, что вносило путаницу в номенклатуру. Некоторые названия ферментов вообще не отражали тип катализируемой реакции, а при наименовании фермента исходили из названия субстрата, на который действует фермент, с добавлением окончания -аза: в частности, амилазы (ферменты, гидро-лизирующие углеводы), липазы (действующие на липиды), протеиназы (гидролизирующие белки) и т.д.

До 1961 г. не было и единой классификации ферментов. Трудности заключались в том, что разные исследователи за основу классификации ферментов брали различные принципы. Комиссией были рассмотрены 3 принципа, которые могли служить основой для классификации ферментов и их обозначения. Первый принцип – химическая природа фермента, т.е. принадлежность к флавопротеинам, пиридоксальфосфатпротеинам, гемо-протеинам, металлопротеинам и т. д. Однако этот принцип не мог служить общей основой для классификации, так как только для небольшого числа ферментов известны простетические группы, доступные идентификации и прямому определению. Второй принцип – химическая природа субстрата, на который действует фермент. По этому принципу трудно классифицировать фермент, так как в качестве субстрата могут служить разнообразные соединения внутри определенного класса веществ (белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты) и бесчисленное множество промежуточных продуктов обмена. В основу принятой классификации положен третий принцип – тип катализируемой реакции , который является специфичным для действия любого фермента. Этот принцип логично использовать в качестве основы для классификации и номенклатуры ферментов.

Таким образом, тип катализируемой химической реакции в сочетании с названием субстрата (субстратов) служит основой для систематического наименования ферментов. Согласно Международной классификации, ферменты делят на шесть главных классов, в каждом из которых несколько подклассов: 1) оксидоредуктазы; 2) трансферазы; 3) гидролазы; 4) лиазы; 5) изомеразы; 6) лигазы (синтетазы) (рис. 1).

Оксидоредуктазы. К классу оксидоредуктаз относят ферменты, катализирующие с участием двух субстратов окислительно-восстановительные реакции, лежащие в основе биологического окисления. Систематические названия их составляют по форме «донор: акцептор оксидоредуктаза». Например, лактат: НАД+ оксидоредуктаза для лактатдегидрогеназы (ЛДГ).

Различают следующие основные оксидоредуктазы: аэробные дегидро-геназы или оксидазы, катализирующие перенос протонов (электронов) непосредственно на кислород; анаэробные дегидрогеназы, ускоряющие перенос протонов (электронов) на промежуточный субстрат, но не на кислород; цитохромы, катализирующие перенос только электронов. К этому классу относят также гемсодержащие ферменты каталазу и пероксидазу, катализирующие реакции с участием перекиси водорода.

Трансферазы. К классу трансфераз относят ферменты, катализирующие реакции межмолекулярного переноса различных атомов, групп атомов и радикалов. Наименование их составляется по форме «донор: транспортируемая группа – трансфераза». [6]

Рисунок 1. Международная классификация ферментов

















2 Продуценты ферментов и условия их культивирования



Выбор продуцента необходимого фермента сопряжен с проверкой активности огромного количества культур, приводящей к отбору наиболее активного продуцента. Природные штаммы обычно не синтезируют ферменты в избыточных количествах, так как процесс их синтеза находится под строгим генетическим контролем. Исключение составляют конститутивные ферменты, например ферменты гексозомонофосфатного пути, которые синтезируются в больших количествах в любых условиях роста.

Наряду с отбором наиболее активных штаммов-продуцентов ферментов из микробных коллекций или выделенных из природных источников, продуцирующих конститутивные ферменты, широко используют индуцибельные и репрессибельные ферменты, которые синтезируются клетками в результате изменения условий ферментации или генетического аппарата клетки. К индуцибельным относятся многие ферменты, имеющие коммерческую ценность.

Индукция – это универсальный контроль для катаболических путей. Процесс ферментации с целью получения индуцибельных ферментов ведут в присутствии субстрата-индуктора. Так, для получения амилаз в среду вносят крахмал, рибонуклеазы – РНК, липаз – жиры, инвертазы – сахарозу и т.д. В результате способности синтезироваться индуцированно в ответ на заданный субстрат, возможно использование одной культуры для получения различных ферментов (табл. 3.1). Это свойство широко используется в промышленности для получения различных ферментов.

Репрессии синтеза фермента конечным продуктом можно избежать, не допуская накопления последнего. При выращивании ауксотрофных штаммов на средах с дефицитом факторов роста накопления конечного продукта не происходит, и фермент дерепрессируется. В результате этого активность целевого фермента удается повысить многократно (табл. 3.2). Дерепрессии синтеза ферментов можно добиться, выращивая частичный ауксотрофный организм, который медленно растет на минимальной среде. Но стимулируется ростовым фактором. Возможно получение конститутивных мутантов, которые не репрессируются конечным продуктом. Такие мутанты получают, адаптируя организмы к токсическому аналогу конечного продукта с последующей селекцией на устойчивость.

Многие ферменты, в основном катаболического индуцибельного типа, репрессируются при быстром росте клеток на легко утилизируемом субстрате. Для того чтобы избежать катаболитной репрессии, в среду не вносят репрессирующий субстрат, и применяют мутанты, устойчивые к катаболитной репрессии. Выход ферментов можно увеличить также с помощью новейших методов биотехнологии. С помощью плазмид или трансдуцирующих фагов можно увеличить копийность генов, кодирующих синтез целевых ферментов. Усиление экспрессии генов возможно также в результате включения сильных промоторов в ДНК.

Помимо генетического фактора, огромное влияние на продукцию ферментов оказывают состав среды и условия культивирования микроорганизмов. При этом не только наличие индуктора в среде способно увеличить выход фермента. Чрезвычайно важным является качественный и количественный состав питательных сред. Например, большинство видов плесневых грибов рода Aspergillus хорошо растут на достаточно простой синтетической среде Чапека с сахарозой и нитратом. Для синтеза амилазы, однако, сахарозу следует заменить крахмалом и увеличить концентрацию углерода и азота в среде. После этого активность фермента возрастает в 3 раза. Добавление аминокислот в виде экстракта солодовых ростков выход фермента повышает дополнительно в 4–5 раз. Оптимизируя состав питательной среды, можно повысить активность амилазы более чем в 500 раз. При подборе состава среды учитывают все факторы: вид и концентрацию источника углерода и энергии, факторы роста, минеральные элементы, индуцирующие субстраты. В качестве источников углерода и азота чаще всего применяют различное природное органическое сырье: крахмал, кукурузный экстракт, соевую муку, гидролизаты дрожжевых биомасс. Помимо источника углерода, азота и факторов роста, большое влияние на синтез ферментов оказывают минеральные соли магния, марганца, кальция, железа, цинка, меди и др., многие из которых входят в состав ферментов.

Биотехнологическое производство ферментов реализуется двумя способами – поверхностным и глубинным. Твердофазная поверхностная ферментация заключается в выращивании продуцента на поверхности тонкого слоя твердой сыпучей среды. Глубинная ферментация в жидкой среде может быть реализована как в условиях периодического процесса, так и с применением проточных систем. [1]

















3  Промышленные названия препаратов ферментов

 Препараты ферментов, вырабатываемые промышленностью, кроме основного фермента (комплекса ферментов) содержат различные балластные вещества. Название ферментных препаратов складывается из сокращенного названия основного фермента и видового названия микроорганизма-продуцента. Например, препарат, содержащий в своей основе амилолитические ферменты и полученный при помощи культуры Aspergillus oryzae, называется амилоризин. В названии препарата указывается также способ культивирования и степень концентрирования и очистки:



Амил ори зин     Г      10Х

  I         II     III    IV        V



I – название основного фермента; II – название микроорганизма-продуцента; III – окончание; IV – способ культивирования:

"П" – поверхностный, "Г" – глубинный; V – степень очистки (концентрирования):

"Х" – поверхностная культура или культуральная жидкость; 

"2Х" – концентрированные растворы ферментов, освобожденные от биомассы; 

"3Х" – высушенные препараты "2Х"; 

"10Х" – осажденные органическими растворителями и солями; 

"15Х" –"30Х" – очищенные от балластных веществ и других ферментов с использованием различных методов очистки и фракционирования. [2]













4 Твердофазная поверхностная ферментация

Основные параметры процесса приведены в таблице 2 [3]:

Таблица 2.  Основные параметры твёрдофазной поверхностной ферментации

Параметры стадии

Значения параметров

Продуценты

Микроскопические грибы родов Aspergillus,

Rhizopus, Penicillium, Trichoderma, Mucor, Fusarium

Компоненты питательной среды



Пшеничные отруби, солодовые ростки,

свекловичный жом, пивная дробина, опилки (W = 58…60 %)

Температура культивирования



30…32 → 28…30 °С

Режим аэрации

Кондиционированный воздух W от 98…99 до

92…94 % и температурой от 30…32 °С до 28…30 °С, расход 0,1…0,2 м3 / кг⋅ч

Продолжительность культивирования

От 36 до 52 ч в зависимости от продуцента



Содержание ферментов



0,006…0,007 % от массы сухих веществ





При поверхностном методе культура растет на поверхности твердой увлажненной питательной среды. Мицелий полностью обволакивает и довольно прочно скрепляет твердые частицы субстрата, из которого получают питательные вещества. Поскольку для дыхания клетки используют кислород, то среда должна быть рыхлой, а слой культуры-продуцента небольшим. 

Выращивание производственной культуры происходит обычно в асептических условиях, но среду и кюветы необходимо простерилизовать. Перед каждой новой загрузкой также необходима стерилизация оборудования. 

Преимущества поверхностной культуры: значительно более высокая конечная концентрация фермента на единицу массу среды (при осахаривании крахмала 5 кг поверхностной культуры заменяют 100 кг культуральной жидкости), поверхностная культура относительно легко высушивается, легко переводится в товарную форму. 

Посевной материал может быть трёх видов: 

- культура, выросшая на твердой питательной среде; 

- споровый материал; 

- мицелиальная культура, выращенная глубинным способом. 

В три этапа получают и посевную культуру. Сначала музейную культуру продуцента пересевают на 1 - 1.5 г увлажненных стерильных пшеничных отрубей в пробирку и выращивают в термостате до обильного спорообразования. Второй этап - аналогично, но в колбах, третий - в сосудах с 500 г среды. [14]

Основу питательной среды составляют пшеничные отруби, как источник необходимых питательных и ростовых веществ. Кроме того, они создают необходимую структуру среды. Для повышения активности ферментов к отрубям можно добавлять свекловичный жом, соевый шрот, крахмал, растительные отходы. Стерилизуют среду острым паром при помешивании (температура - 105-140 С, время 60-90 минут). После этого среду засевают и раскладывают ровным слоем в стерильных кюветах. Кюветы помещают в растильные камеры. Культивируют в течение 36-48 часов. 

Рост делится на три периода, примерно равных по времени. Сначала происходит набухание конидий и их прорастание (температура не ниже 28о С), затем рост мицелия в виде пушка серовато-белого цвета (необходимо выводить выделяемое тепло) и образование конидий. Для создания благоприятных условий роста и развития продуцента необходима аэрация и поддержание оптимальной влажности (55-70%). 

Выросшая в неподвижном слое при поверхностном культивировании культура представляет корж из набухших частиц среды, плотно связанных сросшимся мицелием. Массу размельчают до гранул 5-5 мм. Культуру высушивают до 10-12% влажности при температурах не выше 40оС, не долее 30 минут. Иногда препарат применяют прямо в неочищенном виде - в кожевенной и спиртовой промышленности. В пищевой и особенно медицинской промышленности используются ферменты только высокой степени очистки. 

Схема очистки сводится к следующему: 

освобождение от нерастворимых веществ; 

освобождение от сопутствующих растворимых веществ; 

фракционирование (как правило, хроматографическими методами). 

Для выделения фермента из поверхностной культуры необходима экстракция. Как правило, экстраген - вода. При этом в раствор переходят сахара, продукты гидролиза пектиновых веществ и целлюлозы. Стадию выделения и очистки завершает сушка. После сушки препарат должен содержать не более 6-8% влаги, тогда он может в герметичной упаковке храниться до года без потери активности. 

Стандартизация ферментного препарата - доводка активности фермента до стандартной, соответствующей требованиям ГОСТ. Для этого используются различные нейтральные наполнители - крахмал, лактоза и др. 

Учитывая огромные перспективы применения ферментных препаратов в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства, медицине, можно сделать заключение о необходимости расширения исследований в этой области для оптимизации технологии и гарантийного получения высокоактивных и стабильных препаратов микробных ферментов. [10]



 Технологическая схема поверхностной ферментации представлена на схеме:





Выпаривание до 50% СВ

Сушка

Поверхностная культура

Вода

Хлорид натрия

Пар

Сушильный агент

Препараты

Отработанный сушильный агент

Конденсат

Биошрот

Дезинтеграция

Экстракция

Отделение биошрота





5 Метод глубинной фементации

Таблица 3 Условия проведения глубинной ферментации



Параметры стадии

Значения параметров



Продуценты

Микроскопические грибы родов Aspergillus,

Rhizopus, Penicillium, Trichoderma, Mucor,

Fusarium, бактерии родов Baccillus и Clostridium

Компоненты

питательной среды



Кукурузная мука, крахмал, патока, гидролизаты

казеина, дрожжей, древесины, минеральные соли

(содержание СВ от 1,5 до 15,5, pH от 3,5 до 8,5)



Температура

культивирования



26…32 °С для грибов

32…37 для бактерий



Режим аэрации

50…60 м3 / ч*м3



Продолжительность

культивирования



От 24 до 54 ч







В этом случае микроорганизмы выращиваются в жидкой питательной среде. Технически более совершенен, чем поверхностный, так как легко поддается автоматизации и механизации. Концентрация фермента в среде при глубинном культивировании обычно значительно ниже, чем в водных экстрактах поверхностной культуры. Это вызывает необходимость предварительного концентрирования фильтрата перед его выделением.

При глубинном культивировании продуцентов ферментов выделяют, как и в любом биотехнологическом процессе, 5 этапов.

Некоторые предварительно измельчают, отваривают или гидролитически расщепляют. Готовые к растворению компоненты подают при постоянном помешивании в емкость для приготовления среды в определенной последовательности. Стерилизацию среды проводят либо путем микрофильтрации с помощью полупроницаемых мембран, либо при помощи высоких температур. Время обработки в этом случае зависит как от интенсивности фактора, так и от уровня обсемененности объекта. Стерилизуются также все коммуникации и аппараты. Воздух очищается до и после аэрирования. До - потому что содержит частицы пыли органической и неорганической природы, после - так как несет клетки продуцента.[13]

Для засева питательной среды материал готовят также глубинным методом. Вид его зависит от продуцента: для грибов это мицелиальная вегетативная масса, для бактерий - молодая растущая культура на начальной стадии спорообразования. Получение посевного материала состоит в увеличении массы продуцента в 3-4 стадии. Объем посевного материала зависит от физиологических особенностей продуцента. Если продуцент размножается только вегетативно, он резко возрастает (до 5-20%). Если же происходит обильное спороношение - сокращается до 1%.

Биосинтез ферментов в глубинной культуре протекает в течение 2-4 суток при непрерывной подаче воздуха и перемешивании. Высокая концентрация питательных веществ на первых этапах могут тормозить рост биомассы продуцента, поэтому часто свежая среда или некоторые её компоненты вводятся в ферментер на стадии активного роста. Температурный оптимум находится в интервале 22-32оС. В современных технологических процессах ведется непрерывное автоматическое определение содержания в среде углеводов, количества образовавшихся метаболитов и концентрации клеток. Данные поступают в компьютер, который определяет стратегию коррекции процесса и автоматически регулирует его. Этим достигается максимальная производительность и наилучшее качество продуктов.

В мицелии трёхсуточной культуры обычно остается не более 15% ферментов. Остальные выделяются в окружающую клетки жидкую среду. В этом случае препараты ферментов выделяют из фильтратов после отделения биомассы. [8]

Технологическая схема получения ферментов глубинным способом:



Растворение и стандартизация

Сушка

Фильтрат культуральной жидкости

Пар

       Вода

Бентонит



Желатин

Сушильный агент

Препараты

Отработанный сушильный агент

Фугат

Отработанный хладоагент

   Упаривание до 10-15% СВ

Центрифугирование

Осаждение

Органические ратворители



Хладоагент

Осадок балластных в-в

Конденсат















   









6 Получение ферментных препаратов из растительного и животного сырья.

Для получения ферментных препаратов пригодны только некоторые растения или отдельные органы растений и животных, способные накапливать значительное количество ферментов. Источники некоторых ферментов приведены в табл.4.

Таблица 4 Источники ферментов растительного происхождения

Ферменты

Источник, из которого получают

Амилазы

Ячмень 

Протеазы:



папаин

Дынное дерево

фицин

Фиговое дерево

бромелаин

Ананас  

Кислая фосфатаза

Картофель  

Пероксидаза 

Хрен  

Уреаза 

Канавалия мечевидная



Из ферментов растительного происхождения наиболее широко в пищевой промышленности используют амилазы и папаин. Источником ферментов могут быть пророщенные зерна различных злаков. Условно ферментным препаратом можно считать и ячменный солод, в котором содержится до 1 % амилаз.

Растительная протеаза – папаин – содержится в плодах дынного дерева. Только в США ежегодно расходуют около 1 т папаина для обработки (размягчения) мяса. Папаин, а также протеазы фицин и бромелаин при контакте с мясом в течение 2 ч при комнатной температуре расщепляют белки соединительной ткани – коллаген и эластин.

Из растительного сырья получают также фосфатазы, пероксидазы, уреазы, гемицеллюлазы и другие ферменты. 

          Органы и ткани животных (поджелудочная железа, слизистые оболочки желудков и тонких кишок свиней и т.п.), содержащие ферменты, на мясоперерабатывающих комбинатах консервируют и используют для получения ферментов. Из слизистой желудка свиней и крупного рогатого скота получают препарат пепсина. Из поджелудочной железы свиней получают панкреатин, смеси трипсина, химотрипсина, липаз и амилаз. Пепсин, трипсин и химотрипсин применяют для размягчения мяса, однако бόльший эффект получен при обработке мяса панкреатином. Из желудка (сычуга) молодых телят выделяют сычужный фермент (реннин), широко используемый в сыроделии. Сычужный фермент осуществляет процесс превращения жидкого молока в гель (сгусток), а кроме того участвует в протеолизе, происходящем в сыре при созревании. Некоторые наиболее известные ферменты животного происхождения, а также органы и ткани животных, из которых их получают, представлены в табл. 5. [9]

Таблица 5. Источники ферментов животного происхождения

Ферменты

Источник, из которого получают

Сычужный фермент

Крупный рогатый скот – сычуг

Щелочная фосфатаза

Крупный рогатый скот - кишечник

Лактатдегидрогеназа 

Крупный рогатый скот - сердце

Гиалуронидаза

Крупный рогатый скот - семенники

Каталаза 

Крупный рогатый скот, свиньи - печень

Пепсин

Свинья - желудок

Трипсин, химотрипсин, карбоксинпептидаза, панкреатин, эластаза

Свинья – поджелучная железа

Фумараза и трансаминаза

Свинья - сердце

Аминоацилаза 

Свинья - почки

Ацетилхолинэстераза 

Электрический угорь – мышечная ткань





7 Стандартизация ферментный препаратов

Очень часто ферментативная активность партии готового препарата заметно отличается от предыдущих. Потребитель же дол-150 жен получать препарат с определенной стандартной активностью. Поэтому на основе длительного анализа практической работы предприятий по данной технологии для каждого выпускаемого препарата устанавливается средний уровень активности с запасом 20—30%. Активность стандартного препарата определяется в единицах ФА на I г. [5]

Для получения постоянной активности в препараты вводится наполнитель в определенном количестве, которое зависит от полученной на данном предприятии активности в культуре и препарате. Желательно, чтобы наполнитель по отношению к ферменту выступал и в роли стабилизатора, а не просто инертного соединения. Важно также учитывать свойство наполнителей сорбировать водяные пары. Так, например, крахмал, добавленный к ферментному препарату, препятствует его увлажнению, а хлористые соли калия и натрия способствуют увлажнению препаратов, поэтому при использовании последних возникает необходимость в герметической упаковке препаратов.

Стандартизацию препарата можно проводить, добавляя наполнитель, например, перед концентрированием, если продукт выпускается в жидком виде, или же перед сушкой распылением с учетом потерь на стадии концентрирования или при распылительной сушке, или в уже готовый сухой препарат. При смешивании готового сухого препарата с наполнителем необходимо, чтобы препарат и наполнитель имели приблизительно одну и ту же степень измельчения и влажность не более 10—12 %. При перемешивании наполнителя и препарата, например, в шаровой мельнице за 30— 40 мин получаются вполне однородные ферментные препараты.

Количество наполнителя можно рассчитать по формуле:

S = a*b/c

где S — количество наполнителя, необходимое для получения стандартного по активности препарата, кг; а — активность исходного препарата, ед. ФА/г; Ь — количество исходного препарата, кг; с — стандартная активность препарата, ед. ФА/г. [11]

Известно, что хорошим стабилизатором амилолитических ферментов является крахмал, пектолитических — крахмал или хлористый натрий. Стандартизировать пектолитические препараты можно также диатомитом, желатином, бентонитом. Выбор наполнителя и стабилизатора, определение дозировки, необходимых условий хранения и длительности сохранения активности осуществляются экспериментально.























8 Использование ферментных препаратов в медицине

          По особенностям клинического применения среди ферментных препаратов обычно выделяют: 

1) препараты, применяемые при гнойно-некротических процессах;

2) препараты, улучшающие процессы пищеварения; 

3) препараты, обладающие фибринолитическими свойствами. 

          1) Препараты, применяемые при гнойно-некротических процессах.

          К этой группе относятся протеолитические ферменты трипсин, химотрипсин и препарат химопсин, содержащий смесь этих ферментов, а также дезоксирибонуклеаза, рибонуклеаза, коллагеназа и террилитин. Первые три препарата используют гл. обр. для лечения гнойных ран, трофических язв, пролежней и в качестве отхаркивающих средств при заболеваниях легких и дыхательных путей. [5]

          Дезоксирибонуклеаза (Desoxyribonucleasa) вызывает разжижение гноя и угнетает развитие вирусов. Применяется местно для лечения вирусных кератитов и конъюнктивитов, а также для уменьшения вязкости мокроты и гноя при заболеваниях легких и дыхательных путей (пневмонии, абсцессах легкого, бронхоэктазах и др. ). Назначают в виде 0,2% р-ра в изотоническом растворе хлорида натрия для закапывания в конъюнктивальный мешок и в нос или для ингаляций (по соответствующим показаниям). Срок годности растворов 12 ч. Форма выпуска: во флаконах по 0, 005; 0, 01; 0, 025 и 0, 05 г. 

           Рибонуклеаза аморфная (Ribonucleasum amorphum) применяется для лечения гнойных ран, разжижения гноя и мокроты при заболеваниях легких и дыхательных путей, а также для лечения клещевого энцефалита. Назначают рибонуклеазу наружно, в виде ингаляций, а при клещевом энцефалите - внутримышечно. Местно препарат используют в дозах 0, 025-0, 05 г. Для ингаляций 0, 025 г препарата растворяют в 3-4 мл изотонического раствора натрия хлорида или 0,5% р-ра новокаина. Внутримышечно вводят по 0, 005-0, 01 г в 1 мл изотонического раствора натрия хлорида или 0,5% р-ра новокаина. Форма выпуска: во флаконах по 0, 01; 0, 025 и 0, 05 г.

            Коллагеназа (Collagenasum) способствует расплавлению струпов и некротизированных тканей. В связи с этим ее применяют в основном при ожогах, отморожениях, трофических язвах. Перед употреблением коллагеназу растворяют изотоническим раствором натрия хлорида или новокаина, а затем смачивают салфетки и накладывают их на пораженные участки. Форма выпуска: во флаконах по 65 и 1625 ЕД. Сходными с коллагеназой свойствами обладает мазь ируксол (Irucsol), к-рая применяется по тем же показаниям. 

        Террилитин (Terrilytinum) - продукт жизнедеятельности одного из видов плесневых грибов. Обладает протеолитической активностью. Применяется местно (при гнойных ранах, ожогах и др. ) или в виде ингаляций (при заболеваниях легких и дыхательных путей). Для местного применения 200 ПЕ (протеолитических единиц) препарата растворяют в 4-5 мл воды для инъекций, изотонического раствора натрия хлорида или 0,25% р-ра новокаина. Для ингаляций ту же дозу препарата растворяют в 5-8 мл одного из указанных растворителей. Форма выпуска: во флаконах, содержащих по 200 ПЕ препарата. 

        2) Препараты, улучшающие процессы пищеварения. 

            К данной группе относят пепсин, абомин, панзинорм, панкреатин и другие препараты, содержащие отдельные ферменты или комплексы ферментов жел. -киш. тракта. 

            Пепсин (Pepsinum) применяют при ахилии, гипо- и анацидных гастритах, диспепсии и др. Назначают препарат обычно в сочетании с разведенной хлористоводородной кислотой (1-3% р-р) и в порошках по 0,2-0,5 г (детям от 0, 05 до 0,3 г) 2-3 раза в день перед едой или во время еды. По действию и применению пепсину соответствуют таблетки ацидин-пепсина (Tabulettae Acidin-pepsini), содержащие 1 ч. пепсина и 4 ч. ацидина (бетаина гидрохлорида), выделяющего в желудке свободную хлористоводородную кислоту). Назначают взрослым по 1 таблетке, детям по 1/4-1/2 таблетки 3-4 раза в день перед едой или после еды. Перед употреблением таблетки растворяют в 1/4-1/2 стакана воды. Формы выпуска: таблетки по 0,25 и 0,5 г; за рубежом аналогичные таблетки выпускают под названиями "Бетацид", "Аципепсол", "Пепсамин". 

             Сок желудочный натуральный (Succus gastricus naturalis), получаемый по методу И. П. Павлова от здоровых собак, применяют по тем же показаниям, что и пепсин. Назначают внутрь взрослым по 1-2 стол. л., детям в возрасте до 3 лет - по 0.5-1 чайн. л., от 3 до 6 лет - по 1 десерт. л., от 7 до 14 лет - по 1 десерт. л. - 1 стол. л. 2-3 раза в день во время или после еды. 
          Пепсидил (Pepsidilum) - препарат, получаемый из слизистой оболочки желудка свиней; по свойствам и применению соответствует описанным выше Ф. п. Его назначают внутрь по 1-2 стол. л. 3 раза в день во время еды. 
          Абомин (Abominum) - препарат, получаемый из слизистой оболочки желудка телят и ягнят; содержит сумму протеолитических ферментов. Применяют при заболеваниях, сопровождающихся нарушениями секреторной функции желудка (гастритах, гастроэнтероколитах и др. ). Назначают внутрь во время еды по 1 таблетке 3 раза в день. 
          Комплексные препараты (панкреатин, панзинорм, фестал и др. ) содержат главным образом ферменты поджелудочной железы, а также (не все препараты) компоненты желчи и некоторые другие ингредиенты. Применяются преимущественно при нарушениях пищеварения, связанных с заболеваниями поджелудочной железы и печени (хрон. панкреатитах, гепатитах и др. ), а также при некоторых заболеваниях жел. -киш. тракта (гастритах, энтероколитах и др. ). 

           Панкреатин (Pancreatinum) получают из поджелудочных желез убойного скота. Содержит гл. обр. трипсин и амилазу. Назначают внутрь взрослым по 0,5-1 г 3-6 раз в день перед едой (запивать следует боржоми или водой с натрия гидрокарбонатом). Детям панкреатин назначают в следующих разовых дозах: в возрасте до 1 года - по 0,1-0,15 г; 2 лет - по 0,2 г; 3-4 лет - по 0,25 г; 5- 6 - лет по 0,3 г; 7-9 лет - по 0,4 г; 10- 14 лет - по 0,5 г. Форма выпуска: порошок и таблетки по 0,5 г.

             Панзинорм форте (Panzynorm forte) содержит панкреатин, экстракты желчи и слизистой оболочки желудка, аминокислоты. Назначают внутрь во время еды взрослым по 1-2 таблетки 3 раза в день. Форма выпуска: таблетки, покрытые оболочкой. 

             Фестал (Festal) содержит основные компоненты поджелудочной железы и желчи. Назначают внутрь во время и тотчас после еды взрослым по 1-3 драже. Форма выпуска: драже. 

             Прочие данной группы (панкурмен, дигестал, котазим-форте, мезим-форте) по свойствам соответствуют перечисленным выше препаратам, содержащим ферменты поджелудочной железы и компоненты желчи. [7]


           3) Препараты, обладающие фибринолитическими свойствами, напр. фибринолизин (син.: плазмин), стрептодеказа и др., используемые для растворения свежих тромбов, обычно выделяются в самостоятельную группу 
Другие препараты, обладающие ферментативной активностью. К ним относят лидазу, ронидазу, пенициллиназу, L-acпaрагиназу. 
         Лидаза (Lydasum) и ронидаза (Ronidasum) - препараты, получаемые из семенников крупного рогатого скота. Содержат фермент гиалуронидазу, к-рая расщепляет один из основных компонентов соединительной ткани - гиалуроновую кислоту. Эти препараты увеличивают проницаемость тканей, способствуют рассасыванию рубцов, в связи с чем их применяют в основном при контрактурах, для рассасывания гематом и рубцов (после операций, ожогов, травм) и т. д. Лидазу вводят подкожно (вблизи мест поражения) или под рубцово-измененные ткани. Формы выпуска лидазы: ампулы или флаконы по 64 УЕ (условных единиц). Содержимое каждой ампулы или флакона перед употреблением растворяют в 1 мл 0,5% р-ра новокаина. Ронидазу применяют местно, нанося 0,5 г препарата и более на пораженные участки кожи. Форма выпуска: во флаконах по 5 и 10 г. 

            Пенициллиназа (Penicillinasum) - фермент, инактивирующий чувствительные к нему препараты пенициллина - бензилпенициллин и др. Применяют при тяжелых аллергических реакциях и анафилактическом шоке, вызываемых антибиотиками группы пенициллина. Назначают внутримышечно по 1 000 000 ЕД, растворяя это количество препарата в 2 мл воды для инъекций или изотонического раствора натрия хлорида. Формы выпуска: флаконы и ампулы по 500 000 и 1 000 000 ЕД. 

L-аспарагиназа относится к противоопухолевым средствам.[8]









      









































Заключение

В промышленных масштабах ферменты получают из растений, животных и микроорганизмов. Использование последних имеет то преимущество, что позволяет производить ферменты в огромных количествах с помощью стандартных методик ферментации. Кроме того, повысить продуктивность микроорганизмов несравненно легче, чем растений или животных, а применение технологии рекомбинантных ДНК позволяет синтезировать животные ферменты в клетках микроорганизмов. Ферменты, полученные таким путем, используются главным образом в пищевой промышленности и смежных областях. Синтез ферментов в клетках контролируется генетически, и поэтому имеющиеся промышленные микроорганизмы-продуценты были получены в результате направленного изменения генетики микроорганизмов дикого типа.











































   Список использованных источников



http://www.biotechnolog.ru/prombt/prombt8_3.htm

http://www.chem.msu.su/rus/teaching/biotech/all.pdf

http://www.food-industry.ru/articles/articles_2214.html

http://www.ximicat.com/ebook.php?file=gracheva_bio.djvu&page=63

http://www.xumuk.ru/biologhim/057.html

http://medbad.ru/Spravochnick/GroupB/B13_gnoi-necros.html

http://www.med74.ru/infoitem2481.html

http://www.curemed.ru/medarticle/articles/43691.htm

Биотехнология органических кислот и белковых препаратов: учебное пособие / Е.И. Муратова, О.В. Зюзина, О.Б. Шуняева. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 80 с

Биотехнология: Учебное пособие для ВУЗов в 8 кн./ под ред. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. Кн. 7: Иммобилизованные ферменты. – М.: 1987 г. – 763 с.

Гореликова Г. А. Основы современной пищевой биотехнологии: Учебное пособие. -  Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2004. – 100 с.

Елинов Н.П. Основы биотехнологии,- М.:1996 - 600с. 

И.М. Грачева, А.Ю. Кривова. Технология ферментных препаратов. –М.: Элевар, 2000 - 512с.

Свитцов А.А., Тарасова Н.В., Крылов И.А.Технология ферментных препаратов. Учебное пособие - Москва: РХТУ, 1986.- 48 с.







2