Лекарственные препараты, получаемые биотехнологическими методами. Ферменты (стр. 3 из 4)

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:

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.