Бацитрацин і його виробництво

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ

І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

ФАКУЛТЬЕТ ЗАХИСТУ РОСЛИН, БІОТОХНОЛОГІЙ ТА ЕКОЛОГІЇ

Реферат

на тему:

«Бацитрацин і його виробництво»

Виконав:

Студент 4 курсу 1 групи

Полохов Д.О.

Київ 2021

ЗМІСТ

ВСТУП        3

1.        Загальний опис        4

2. Механізм дії        4

3. Синтез, склад та структура бацитрацину.        5

4. Медичні застосування        5

5. Характеристика процесу біосинтезу        7

6.Методи покращення виробництва        9

Вплив екзогенного додавання S-аденозилметионіну        9

Характеристика штаму B. licheniformis DW2-KENPND        10

ВИСНОВОК        13

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ        14

ВСТУП

        Бацитрацин, важливий пептидний антибіотик, який складається з 11 видів амінокислот, в основному виробляються з допомогою B . licheniformis та Bacillus subtilis . Кластер генів біосинтетази бацитрацину в B. licheniformis охоплює понад 45 кДк ДНК, яка містить чотири гени, bacT , bacA , bacB та назад . Ген bacT кодує тіоестеразу та зв'язок між синтезом бацитрацину та bacT незрозуміло. BacA відповідає за активацію та полімеризацію п’яти видів амінокислот (Ile, Cys, Leu, D-Glu та Ile) у хвості бацитрацину, BacB та BacC відповідають за активацію та полімеризацію семи видів амінокислот у гептапептидній петлі. Бацитрацин володіє перевагами широкого антимікробного спектру, швидкої швидкості виведення, низького поглинання худоби та птиці, непростої стійкості тощо, а також пригнічує синтез клітинної стінки більшості грампозитивних та кількох грамнегативних бактерій, таким чином, бацитрацин широко використовується як кормова добавка у кормовій промисловості, однак низький урожай перешкоджає його застосуванню.

1. Загальний опис

        Бацитрацин був виділений з штаму Bacillus subtilis var Tracy в 1943 р. Свою назву він отримав на честь семирічної дівчинки Маргарет Трейсі, у якої був перелом ноги, а в рані була виявлена культура Bacillus subtilis. Лікар, який займався лікуванням дівчинки, зауважив, що B. subtilis здатні знищувати бактерії стафілокока. Бацитрацин був виділений Бальбіною Джонсон, бактеріологом з Коледжу лікарів та хірургів Колумбійського університету.

        Бацитрацин являє собою суміш споріднених циклічних пептидів, що продукуються організмами групи лихеноформних бактерій Bacillus subtilis var Tracy, вперше виділених у 1945 р. Ці пептиди руйнують грампозитивні бактерії, перешкоджаючи синтезу клітинної стінки та пептидогліканів. Бацитрацин в основному використовується як місцевий препарат, оскільки він може викликати пошкодження нирок при внутрішньому застосуванні. Було показано, що такі антибіотики, як бацитрацин, діють як дерматологічні подразники і можуть уповільнити загоєння в інших стерильних ранах.

2. Механізм дії

        Механізм дії бацитрацину полягає в наступному: він зв'язується з двовалентним іоном металу, таким як Mn (II), Co (II), Ni (II), Cu (II) або Zn (II). Ці комплекси пов'язують C 55 –ізопренілпірофосфат (ІФП), запобігаючи гідролізу ліпідного доліхолпірофосфату, який остаточно пригнічує синтез клітинної стінки. Бацитрацинові металеві комплекси також зв'язують і окисно розщеплюють ДНК

        Бацитрацин перешкоджає дефосфорилюванню C 55 -ізопренілпірофосфату та спорідненої молекули, відомої як бактопренолпірофосфат ; обидва ці ліпіди функціонують як молекули-носії мембрани, які транспортують будівельні блоки клітинної стінки бактерій пептидоглікана за межами внутрішньої мембрани. Деякі стверджували, що бацитрацин є інгібітором дисульфідізомерази білка , але це спростовується дослідженнями in vitro .