Фармацевтикалық және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология

Ф.7.03-03

 

 

 

 

 

 

 

 

А.К. Мамырбекова

 

 

 

 

 

«Фармацевтикалық  және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология»

пәні бойынша  зертханалық сабақтарға  арналған

әдістемелік нұсқау

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шымкент, 2013 ж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

 

М. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН  МЕМЛЕКЕТТІК  УНИВЕРСИТЕТІ

«Биотехнология» кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

 

«Фармацевтикалық  және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология»

пәнінен  5В070100- Биотехнология мамандығының

 студенттеріне  арналған

 зертханалық   сабақтарға

 

ӘДІСТЕМЕЛІК  НҰСҚАУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шымкент, 2013 ж.

 

ӘОЖ 577.1

ББК 28.072

М 23

 

 

Құрастырған:   х.ғ.к., доцент А.К. Мамырбекова «Фармацевтикалық және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология» пәні бойынша  зертханалық сабақтарға  арналған әдістемелік нұсқау.- Шымкент, М.Әуезов атындағы ОҚМУ.- 2013.- 46 б.

 

 

 

«Фармацевтикалық және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология» пәнінің зертханалық сабақтарына  арналған  әдістемелік нұсқау 5В070100 «Биотехнология» мамандығының   студенттеріне арналған және онда 9 зертханалық жұмыс қамтылған. 

 

 

 

 Пікір жазғандар:   Нарымбаева З.К.  -   Биотехнология кафедраның доценті,        х.ғ.к.

            Жылысбаева Г.Н. –    Қ.А.Ясауи атындағы ХҚТУ 

                                                                    «Экология  және  химия» кафедрасының

                                                                    доценті, техн.ғ.к.

 

 

      «Биотехнология»  кафедрасы (хаттама № «____» ____  2013 ж.)  және         Химия-технологиялық факультетінің әдістемелік комиссиясы отырысында қаралған және баспаға ұсынылған (хаттама №____ «____» ___  2013 ж.)

 

 

М.Әуезов атындағы ОҚМУ Оқу-әдістемелік Кеңесінде баспаға ұсынылды,

    №____ хаттама «____» ____ 2013  ж.

 

 

 

 

 

 

  ©М.Әуезов   атындағы  Оңтүстік  Қазақстан мемлекеттік университеті, 2013 ж.

 

Мазмұны

 

Кіріспе Зертханада жұмыс жасау кезіндегі техника қауіпсіздігі ережелері	4   5
1. Өндіріс регламенті бойынша қоректік ортаны  дайындау. Қоректік ортаны және ыдыстарды  зарарсыздау әдісі	6
2.  Қоректік ортаның және ауаның зарарсыздығын  бақылау  әдісі	10
3.  Антибиотиктің продуценті. Антибиотиктің активтілігін анықтау	16
4.  Бастапқы культураның және продуценттің түріне  байланысты егіс материялын дайындау және сипаттау	18
5. Микроорганизмдерді  культивирлеу. Сандық сипаттамасы және негізгі әдісі	22
6.  Ішек микрофлорасын тұрақтандыру препаратын алу	35
7. β-фруктофуранозидаза  препаратын  алу	39
8. Биомассаны бөліп алу.  Биомассаны анықтау әдісі.	42
9. Құрғақ биомассадан күлдің және ылғалдың құрамын анықтау	45
Қолданылған әдебиеттер	47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

 

«Фармацевтикалық және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология» пәні фармация және медицина саласында ғылыми-техникалық прогрестің өзекті бағытының қазіргі заманғы жағдайын зерттейді, яғни макро- және микроағзалардың және биокатализаторлардың (ферменттердің) көмегімен дәрілік заттарды алуды қарастырады. Биотехнолог маманы үшін бұл пәнді оқытудың   негізгі мақсаты - биотехнология әдісі арқылы, қазіргі  таңда кең қолданылатын дәрі- дәрмектерді, антибиотиктер, ферменттер, гормондар, витаминдер және т.б. алу негіздерін білу болып саналады. Биотехнологиялық өндіріс биологиялық объектілер  ретінде ферменттер, микроорганизмдердің жасушалары, өсімдік және жануар  тектес жасушалар мен ұлпаларды қолданылуына негізделген.    Бағдарламада фармацевтикалық ғылым және дәрі-дәрмектердің  технологиясының негізгі концепциялары көрсетілген.

Пәннің мақсаты: биосинтез,   биологиялық  трансформация, биологиялық және химиялық трансформация әдістерін  бірге қолдану арқылы  дәрілік препараттардың субстанцияларын, дәрілік заттардың, сонымен қатар профилактикалық және диагностикалық заттарды алу әдістерін өндеу туралы дағдылар меңгеру мен жүйелі білімді қалыптастыру, дәрілік заттарды  пайдалану оның ішінде  сақтау және тасымалдау, ақпаратты қолдану және тұтынушыларға биотехнологиялық препараттар туралы ақпаратты жеткізу туралы студенттердің жүйелі білімдерін қалыптастыру.

Пəннің негізгі міндеттері:

- биотехнологиялық  әдістерімен алынатын дәрі-дәрмектердің  сапасын және идентификациясын бақылау әдістерінің фундаменталды негіздерін, генетикалық инженения және инженерлік энзимологияның  әдістері арқылы өндірісті жетілдіру негіздерін студенттерге  оқыту;

        - биотехнологиялық дәрілік заттарды  дайындау дағдылары мен  тәжірибе жүргізгенде жүзеге асыруды, шикізаттың,  қоректік орталар, жартылай өнімдер мен соңғы өнімдердің сапасын бағалау жөнініде студенттердің білімдерін  қалыптастыру;

       - студенттердің  биотехнологиялық өндірістің сәйкестігін, өдірісте қолданылатын биообъект продуценттер және соңғы өнімдерінің экологиялық қауіпсіздік талаптарына сәйкестігін дұрыс бағалау қабілетін, сонымен бірге дәрілік препараттар ретінде  рекомбинантты белоктардың сапасын бағалау кезінде дұрыс  бағдарды қалыптастыру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зертханада жұмыс жасау кезіндегі техника қауіпсіздігі ережелері

 

 Биохимия сабақтарында тәжірибе жұмыстары әр түрлі қышқылдар, негіздер, электр аспаптары мен басқа да жабдықтар кеңінен қолданылады. Мұның барлығы арнайы қауіпсіздік ережелерін сақтауды талап етеді. Реактивтермен, қышқылдармен және негіздермен жұмыс істеу кезінде мынадай тәртіп сақтау қажет:

1. Зертханаға сырт киіммен, бас киіммен кіруге, басқа да керексіз заттарды алып кіруге болмайды.

2. Жұмысты тек ақ халат киіп жасауга рұқсат етіледі.

3.  Арнаулы өлшеуіш ыдыстарды және пипеткаларды қолдану.

4. Ерітінділер дайындаған кезде қышқылдарды немесе негіздерді суға құю қажет, керісінше жасауға болмайды.

5. Тез буланғыш, ұшпа сұйықтарды екі рет қырналып өңделген арнаулы тығынмен жабылған ыдыста сақтау қажет.

6. Лабораторияда мүмкіндігінше тез тұтанғыш жене улы заттарды аз мөлшерде сақтау керек.

          7. Күкірт қышқылы қосылған ерітіндімен (хромпик) және басқа қышқылдар қосылған сұйықтықтармен ыдыстарды резеңке қолғап және қорғағыш алжапқыш киіп алып жуу керек.

8. Химиялық реактивтермен, бояғыштармен жұмыс жасау ережесін  сақтау керек.

          9. Зертхананық таза болуын қадағалау керек. Сабақ аяқталғаннан кейін жұмыс орнын жинастырып, қолды жуу керек.

          10. Студенттер өздері қолданған зертханалық құрал-жабдықтарға және жұмыс орнының тазалығына жауапты екендігін есте сақтау керек.

          11. Зертханадан шығарда   кезекшілер  газдың, судың және электр желісінің өшірілгендігін тексеруі керек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ 1 зертханалық  жұмыс

 

Өндіріс регламенті бойынша қоректік ортаны  дайындау.

Қоректік ортаны және ыдыстарды  зарарсыздау әдісі  (4 сағат)

 

Жұмыстың мақсаты: өндіріс регламенті бойынша «Биовит» және «Уробактерин» азықтық биопрепарат өндірісіне арналған қоректік ортаны дайындау әдісін меңгеру, микроорганизмдерді культивирлеуге арналған қоректік ортаның құрамымен танысу.

 

Теориялық негіздері

 

Микробиологиялық өндірісте микроорганизмдерді өсіру үшін әртүрлі қоректік орта қолданылады, құрамы бойынша жасанды және табиғи, жартылай жасанды ортаға бөлінеді.

Табиғи орта - өсімдіктердің, жануарлардың өнімдерінен тұрады (ет, сүт, картоп, сәбіз тағы басқалары). Табиғи ортаға мыналар жатады: ЕПС- ет қайнатпасынан тұратын (500 г ет 1 л су) 0,5% NaCI және 1% пептон (ақуызды толығымен  ыдырататпайтын өнім).

• хмелденбеген сыра сусласы, қантқа дейін гидролизденген солод негізінде дайындалған (өнген арпаның дәні).
• ашытқы экстратынан тұратын ашытқы ортасы (7-10г құрғақ ашытқы 1л су ) оған көмірсу  1-2 % қосылады , минералды тұздар қосылады K ₂ HPO₄ (0,1%) және Na CI (0,5%).
• картопты ортаны дайындау 200г картопты 1л суға қайнату арқылы дайындалады.

Табиғи ортада микроорганизмдер жақсы дамиды, микроорганизмдердің өсуіне қажетті барлық компоненттер осы ортада болады.

Жартылай синтетикалық ортаға ЕПС глюкоза және фосфор қышқылды калий, пептонды глюкозасы бар картопты орта, құрамы белгілі ортаның өсу факторына әсер ететін қоспалары бар (казейн гидролизаты, ашытқы автолизаты, жүгері экстраты т.б)

Ет - пептонды сорпаны дайындау     

ЕПС дайындауда майдан, сүйектен, шандыр қабықшадан ажыратылған ет еттартқыштан өткізіледі. Екі және төрт есе мол мөлшердегі су құбырдан алған  ағын суды қосып (көлемі бойынша) және 1 сағат қайнатады.

Мақта немесе шытмата арқылы сұйықтықты сүзеді, сүзінді өлшенеді және бастапқы көлемге дейін дисстилденген суды қосады. Бөтелкелерге құйып және 120⁰С температурада 30-40 минут зарарсыздандырады.

 

Ашытқы автолизатын  дайындау

Тығыз агарланған ортада негізгі қоректік ортаны дайындауға ашытқы автолизаты қолданылады. Нан және сыра ашытқысын құрамында 40-60 % азоттық заттары бар, өздігінен қайнауға мүмкіндік жасайтын бірқатар ферменттері бар. Азоттың құрамына қарамастан ашытқы ортасы жақсы көтерілуін қамтамасыз етеді және ыдырап бөліну дәрежесі әлсіз.

Нығыздалған  наубайқана ашытқы, бірнеше бөлікке бөлінеді және осы есеппен бөтелкеге салынады, бөтелкенің ішінде 1/5 автолизат сиятын есеппен ашытқыны ( 4 кг ашытқыны 20 литрлік бөтелкеге) орналастырады. Бөтелкедегі ашытқыны термостатқа 60⁰С тамператураға екі тәулікке сілкігішке (стряхивает) тұрғызады. Ақырында толығымен ашытқы автолизының ыдырауы сипатталады. Ашытқы автолизының түсі қоңыр, жағымды иісі болады.

Ашытқы автолизінің  соңында бөтелкеге үш еселенген жылы су қосылады. (4кг ашытқыға 16 литр су). Араластырған ашытқы автолизатын автоклавта зарарсыздандыру үшін 1-1,3 (атм. 120-123 ⁰С) 30 минутқа зарарсыздандыруға қойады, содан соң бірнеше (5-10) күнге тұрғызып  қояды.

Жасанды  орта – бұл ортада концентрациясы белгілі химиялық құрамы анықталған қоспа болып келеді.

Мысалы,саңырауқұлақты культивирлеу үшін Чапека ортасының құрамы:  глюкоза-30 г; азот қышқылды натрий-2 г; фосфор қышқылды калий-1 г; күкірт қышқылды магный-0,5 г; калий хлориді-0,5г;күкірт қышқылды темір-0,01 г; су-100 мл.

Қоректік ортаны дайындау лабораториялық жағдайда ортаның құрамы мен дайындау әдісіне байланысты өзгеруі мүмкін. (мысалы бір компонентті орта қасиеті бойынша компоненттін ауыстыруы мүмкін). Өндірісте қоректік ортаны дайындау өндіріс регламентіне  мұқият сәйкестенген түрде дайындалады. Ортаны зарарсыздандыру қатал белгіленген көрсеткішке сәйкес болуы керек.

 

 Уробактерин

Уробактерин азықтық  препараты. Малдарды семіртуге ақуыздық витаминдік қоспа ретінде қолданылады және бактерия препараты болып саналады, уробактеринің таза культурасын микробиологиялық әдіспен культивирлеу негізінде алады. Bas. Serrulatus П2-128 штаммы спора түзуші микроб болып саналады. Бақшаның топырағынан бөлініп алынған урезді активтілігін сипаттайды, ақуызсыз минералды ортада биомасса қарқынды дамиды (15 млрд. микробты денеден 1мл ортаға дейін бактериялық жасушаға жетеді). Витаминдер тобының В (В₃, В₅, В₆, В₇, В₈ ) және 11 бос амин қышқылдары (фенилаланил, гистидин, триптофон, тирозин, цистин, серин,лизин,аргинин,лейцин, глицерин) пайда болған. Жоғарыда пайда болған физиологиялық активті зат Bas. Serrulatus-тың генетикалық белгілер үшін болып саналады.  Bas Serrulatus- азот көзі мочевина, азот қышқылды калий, азот қышқылды натрий,пептон ,ал көміртегі-лимон қышқылды натрий, сахароза, арабиноз,  алма қышқылды калий болып сіңіріледі.

 

 

 

 

 

Қоректік ортаны және ыдыстарды зарарсыздау әдісі

 

Микроорганизмге сыртқы ортаның, жағдайдың әсер етуіне негіздеген,  микробиологиялық практикада микроорганизмнің өлуіне әкелетін бір қатар мысалдар жасалған. Мысалдың біреуі болып зарарсыздау саналады. Зарарсыздау барысында қоректік ортадағы, ыдыстағы басқада лабораториялық құрал – жабдықтағы микроорганизмді және оның спорасын толығымен жою. Ол үшін көбінесе жоғарғы температура қолданылады.