Билет 2
6. Преимущества получения ряда лекарственных веществ из растений включается в следующем:
независимость от климатических, сезонных и географических условий:
стабильность выпуска продукции в течение года;
уменьшение площади почвы, вовлеченной в хозяйственный оборот.
Па основе культуры клеток можно:
получать известные вещества, присущие определенному растению, такие как никотин, кодеин, хинин, сапонины и др.:
обеспечить синтез новых продуктов из трудно выращиваемых растений:
получать новые вещества:
использовать культуры клеток в качестве системы для биотрансформации конечного продукта.
При получении БАВ в биотехнологии используют следующие культуры растительных клеток.
а) для реакции биотрансформации дигитоксина:
Digitalis lanata. D. purpurea. Caucus carota. Strophantus gratus;
б) продуценты лекарственных веществ:
Catharanthus roseus: аймалин. катарантин. серпентин;
Coptis japonica: бербсрин;
Macleaya microcarpa: протопин;
Ф) Rauvvolfia serpentina: аймалин:
Ammi visnaga:BHCHarHH;
Cassia 1ога:антрахиноны;
Lithospermum erythrorhizon: шиконин;
Panax ginseng: панаксозиды:
Dioscorea deltoidea:,>wocreHmi:
Nicotiana 1аЬасшп:убихинон-10.
Промышленное производство лекарственных средств на основе культур клетки гарантирует достаточный выход продукта. Это можно подтвердить путем сравнения процента выхода активного начала из биомассы цельного сырья взятого в эквивалентном количестве. Например, получение антрахинонов из кассии: биомасса - 0,334%; цельное растение 0,209% сухой массы; диосгенин - клубень. 26 мг на 1 г сухой массы, биомасса - 26 мг на 1 г сухой массы.
Создавая для каждой культуры клеток растений благоприятные условия на стадии роста и синтеза вторичных метаболитов, можно гарантировать получение любого продукта с фармакологической активностью.
Биле! 8
3. Биообъект - объекты биотехнологии, представляющие собой преимущественно микробы (грибы, бактерии, вирусы, простейшие) или клетки, ткани, среды других организмов (растения, животные, насекомые, человек), реже - биологически активные вещества специального назначения (иммобилизованные ферменты, катализирующие синтез или распад полимеров), используемые в биотехнологических методах, выполняемых на специальном оборудовании с целью получения определённых целевых продуктов (аминокислот, витаминов, белков и др.). Биообъекты можно классифицировать на 3 группы: I )макробиообъекты:
2)микробиообъскты' и 3f "промежуточную, расположенную межяу ними группу, представляют культуры клеток растений и животных.
Растении. Царство растений включает под царства багрянок, водорослей и высших растений. Водоросли - важный источник различных полисахаридов, радиопротекторов и других биологически активных веществ, размножаются они вегетативно, бесполым и половым путями.
Клетки животных Из царства Animalia биообъектами могут быть простейшие организмы Protozoa и высшие животные. Простейшие - это одноклеточные микроскопические животные, широко распространен в природе, по своему строению напоминают клетки животных и содержат все основные структурные элементы. Культивирование протозоа in vitro не простое, однако препарат "круцин" из Trypanosoma kruzi является свидетельством использования этого микроорганизма в биотехнологии.
Вирусы. Среди микробов вирусы характеризуются наименьшей величиной и облигатным паразитизмом, делятся на вирусы бактерий или бактериофаги, вирусы растений и животных, имеются также и вирусы грибов. Структурно представляют собой организованные частицы, содержащие один какой-либо тип нуклеиновой кислоты, не обладающие собственным обменом веществ, но способные к репликации в клетках организма-хозяина или интеграции с его геномом.
Бактерии - существа клеточной организации, у которых ядерный материал не отделен от цитоплазмы мембранами и не связан с какими-либо основными белками. Известно несколько основных вариантов использования биообъектов из микромира для приготовления лекарств. Самый популярный основан на получении биомассы и последующем ее использовании в качестве полупродукта или же искомого препарата. Так готовят некоторые вакцины, лечебные диагностические бактериофаги. Другой вариант основан на использовании биообъектов, которые накапливаются в среде выращивания. На этом принципе основано производство аминокислот, витаминов, ферментов, антиферментов, антибиотиков, полисахаридов. Третий вариант использования биообъектов из микромира для приготовления лекарств, суть которого состоит в их иммобилизации. Такие препараты имеют ряд преимуществ: повышенная стабильность, возможность создания непрерывных и полунепрерывных автоматизированных процессов, снижение затрат на их выделение и очистку продук тов реакции. Для иммобилизации могут использоваться гели, мембраны, волокна. Методы иммобилизации включают такие хорошо известные в технологии приемы, как механическая, физическая или же химическая обработка. Микробные клетки использую! для проведения биологических превращений. Микробные превращения, называемые также микробиологическими трансформациями, можно проводить с помощью растлщих и нерастущих или даже высушенных клеток, а также спор.
Грибы. К царству низших э\ кариот - Mycota - относятся микромицеты, то есть микроскопические грибы (например, дрожжи, пенициллы. аспергиллы и др.) и макромицеты, формирующие в процессе своего роста и развития плодовые тела. Клетки плесеней использую! при изготовлении антибиотиков, а клетки дрожжей - в производстве эргостерина (предшественник витамина Д). В-каротина (предшественник витамина А) и других биологически активных веществ Лишайники - это естественные симбионты грибов (микобионтов) и водорослей (фикобионтов). Микобионтами \ них выступаю! преимущественно аскомицеты.
фикобйштамй'' й: бактериобионта.чи - зеленые и Желто-зёШшё водоросли, цианобактерии.