Фармацевтикалық және медициналық өнеркәсіптеріндегі биотехнология

,

мұндағы: х – 1м³ ауадағы микроб саны;

                а – табақшадағы колонна саны;

                в – табақша ауданы (1 кестені  қара);

                t – экспозиция уақыты;

                5 – экспозиция уақыты;

                10 – ауа көлемі, 5 минутта микробтың  тұнуы, л; 

                100 – ауданың тұнуы  болады, см²;

                1000 – ауа көлемі, л;

1 кесте - Диаметріне  қарай табақша ауданы 

            

Табақша диаметрі, см	Табақша ауданы, см2
8 9 10	50 63 78,5

 

Қарапайым аспирационды әдісі, сұйықтықта бактерияны ұстау  негізделген. Сосуд арқылы NaCl изотоникалық ертіндісінің белгілі көлемі немесе құбырдағы су сорылады (шаң сорғышпен, насоспен, ауа үрлегіш және т.б. көмегімен ауаның белгілі көлемі өтеді). Содан соң ЕПА 0,1-0,2 мл ұстағыш сұйықтыққа егу жүргізеді. Үлкен көлемде алынған суспензия ұстағыш сұйықтықты №2 немесе №3 мембраналы фильтр арқылы сүзіледі, келесідей егу қатты қоректік орта бетінде жасалады. Аспаптардың ішінде бөлмедегі ауаны зерттеу үшін ең кең таралған Кротов аспабы болып саналады. Микрофлораны ұстау механизмі тар қиылысқан саңылау арқылы өтетін және жоғарғы жылдамдықпен ылғал қоректік ортаның бетіне ұрылып келуіне негізделген. Ұрыну нәтижесінде аэрозольды ауаға бактерия құрамы, шаңды бөлшектер  ЕПА бетіне немесе элективті ортаға келеді. Ауадан сынаманы алу кезінде Петри табақшада агар бетіне ауа микрофлорасы біркелкі тұқымдалып өсіріледі. Сынама алу үшін Петри табақшаның түбі тегіс болуы  керек, қоректік ортаның саны табақшада 15 мл аспауы қажет.

Кротов аспабы аэрозольдағы шаң фазаның микрофлорасын тиімді ұстауын сипаттайды, тура дәлдікте нәтижесін береді, жұмысы қарапайым, қысқа уақыта ауадан ЕПА Петри табақшасынан немесе элективті ортадан сынама жүргізуге болады. Аспаптың өнімділігі 20-дан 40 л/мин дейін. Аспаптың негізгі кемшілігі электр энергиясын қажет ететіндігі. Бұл атмосферадағы ауаны зерттеу үшін қолдану мүмкіндігін  шектейді.

Атмосфералы ауаны зерттеу  үшін сұйық ортада аэрозольды ұстайтын   бірқатар аспаптар қолданылады. Бұл аспаптың жұмыс істеу құрылысы қарапайым. Ол шыны ыдыс, қақпағындағы екі тесік арқылы түтік өткізіледі. Бір түтігі сәл қысқалау аспиратормен қосылады, ал басқасы циндрдің түбіне дейін

 

түсіріледі, сонда зерттелетін  ауа келіп түседі. Цилиндрге зарарсызданған изотоникалық NaCl ертіндісі немесе құбырдағы су (сұйықтықта көбік болмауы керек) құйылады және сол арқылы белгілі көлемде ауа сорылады. Аспиратордың сапасы болып ауа үрлегіш шаңсорғыш, насос қолданылуы мүмкін. Сұйықтықты егу қоректік агарға немесе дифференциальды ортаға жүргізіледі. ЕПА-ға 0,1-0,2 мл ұстағыш сұйықтық, ал элективті ортаға – 0,3-0,5 мл егіледі. Атмосфералы ауаны зерттеу үшін бактерия ұстағыш аспап қолданылады, демек түтікшеге  тығыз фильтр орналасқан (мата мақта қағаз немесе шығын мақта).

Ауадан алынған сынама соңында 100-300 л мақта тығынымен NaCl изотоникалық ертіндісімен шыны ыдысқа салады және мұқият шыны моншақтармен қосып сілкілеп жуады. Алынған суспензия бактериялық анализге қатты қоректік ортаның бетіне егіледі.

Мембраналы фильтр

       Ауаға  зерттеу жасау үшін зарарсыздалған және №4 кептірілген мембраналы фильтр қолданылады. Ауа үрлегіштің көмегімен фильтр арқылы ауаны сорады. Мембраналы фильтр жақсы кептірілген болуы керек, ылғалды және сулы фильтрге ауа артықшылығы оның ықшамдылығы және үлкен көлемге байланысты концентрлеуге мүмкіншілігі саналады. Мембраналы фильтр қыс мерзімінде атмосфералы ауаны зерттеуде қолданылады.

Ауадағы вирусты табу үшін осы аспапты қолдану қолайлы, сұйық ұстағыш ортада вирусты  аэрозольды ұстау іске асырылады. Ауа  микрофлорасын зерттеу қойылған мақсатқа байланысты және сынама алу  үшін, шарты белгілі жалпы бактериялық ауаның ұрықтануымен жүреді, мкроорганизмнің санитарлы – көрсеткіш құрамы және патогенді немесе шартты – патогенді  микроорганизмдермен жүргізіледі. Ауа сынамасын адамның отырып немесе тұрып тыныс алуынан  бөліп алады.

 

Тапсырма: Лабораториялық бөлмедегі ауадан микроорганизм құрамын седиментация әдісімен және Кротов аппаратының көмегімен анықтау.

 

ІІІ Вариант. Микробиологиялық әдіспен тамақ өнімін және басқа қатты өнімді зерттеу

 Сынама алу ережесі,  зерттеу әдісі және сапасының  нормативтілігі МЕСТ сериясымен немесе басқа нормативті – техникалық құжаттармен регламентеледі.

Материалдар және құрал – жабдықтар

Гомогенизатор немесе зарарсыздалған келі, зарарсыздалған құбырдағы су немесе NaCl изотоникалық ертіндісі, бикарбонат натрийдің зарарсызданған ертіндісі, ЕПА мен Петри табақшасы.

        Жұмыстың орындалуы

        Бастапқы материал болып тығыз  консистенциленген егетін өнім  саналады салмағы болып 10% өнім. Оны дайындау үшін зарарсызданған  әр түрлі жерден алынған сынама  салмағы (15 г) гомогенизаторда  майдаланған (немесе

 

зарарсызданған келіде ұнтақтайды), 135 мл зарарсыздалған құбырдағы  суды қосады немесе NaCl изотоникалық етіндісін қосады. Сұйық және жартылай сұйық өнімді мұқият араластырады, ал тезарада  қышқыл болса 10% зарарсызданған биокарбонат натримен рН 7,2-7,4 дейін сілтілейді. Сұйық өнім немесе алынған толық өнім өнімге байланысты он қайтара (разведка) араластыру дайындау үшін қолданылады, 1 г/мл өнімде жалпы ұрықтану немесе бактерияның жалпы саны ЕПА мезофильді микроорганизм колоннасының өсуі ескертіледі.

 

     Бақылау сұрақтары: 

1. Асептикалық жағдайда культивирлеуде нені түсіндіреді?
2. Микробиологиялық синтез технологиясында негізгі талаптың бірі.
3. Зарарсыздау деген не?
4. Судан сынама алу қалай жасалады?
5. Су жүйесінде және ауа микрофлорада қандай микроорганизм болады?

 

№ 3  зертханалық жұмыс

 Антибиотиктің продуценті. Антибиотиктің активтілігін анықтау (2 cағат)

 

Жұмыстың мақсаты: антибиотикке және антибиотиктік активтілікке

микроорганизмнің сезімділігін анықтауды үйрену

 

Теориялық негіздері

Антибиотик – микроорганизмнің өмір сүруіне арнайы өнім және оның модификациясы, микроорганизмдердің белгілі тобына қатысты жоғарғы физиологиялық активтілігін атқаратын микроорганизмнің өсуін тежейді немесе толығымен тоқтатады. Антибиотиктік заттар химиялық құрамы бойынша және механикалық әсері бойынша әр түрлі.Антибиотиктің сипатының ерекшелігі болып сайланған оның әсері саналады: әрбір антибиотик белгілі организмге немесе ағзаның тобына қарағанда биологиялық әсерін (тиімділігін) сездіреді, басқа әсерін тигізбейді. Антибиотиктің пайда болуы – организмнің метаболизмінің тұқым қуалаушылығының бекітілген ерекшелігі болып саналады, бұл түрінің арнайы ерекшелігі немесе микроорганизм штаммы, микроорганизмдер әлемінде антагонистік қатынастың кеңінен таралғанына, пайда болатынына жағдай жасайтын эволюциялық дамуының нәтижесінде пайда болатын реакция. Негізінде саңырауқұлақ Penicillium, актиномицеттер және кейбір бактериялар топтары антибиотиктің синтезделуіне қабілетті. Антибиотиктің пайда болу процесі организм – продуценттің дамуына тығыз байланысты және фазада жәймен өсуі іске асырылады. Антибиотиктің әсерінен антимикробтық спекторын анықтау үшін немесе антибиотиктің микроорганизмге сезімталдығын анықтауда жұқа агардың қалыңдығына антибиотикті диффундирлеу қабілетті негізделген әдістері қолданылады.

 

 

 

Жұмыстың  орындау  әдісі

 

Материалдар және  құрал – жабдықтар

ЕПА мен Петри табақшасы, пинцет, мақта, матадан жасалған тығын, индикатор қағазы, диск, антибиотик, Петри табақшасы агарланған пептонды – глюкозды орта.

 

Жұмыстың орындалуы 

 

Микроорганизмнің  антибиотикке сезімталдығын анықтау

 

Петри табпқшасына кептірілген  ЕПА ортаға зерттелетін культураны тұтас  етіп егеді. Зарарсыздандырылған мақа тампонмен ылғалданған, малынғанмен  зерттелетін культура суспензиясымен егу жасайды.

Зарарсыздандырылған пинцетпен Петри табақшасының ортасынан бір –бірінен шамамен 2,5см-дей қашықтықта, белгілі антибиотик ерітіндісіне малынған индикаторлы қағаз диск (4-5 дана) агардың бетіне қойылады.

Диск табақшаның астыңғы  жағынан номерлеп белгілейді. Культура егілген дискпен термостатқа 37ºС температураға 16-18 сағатқа (бетін төмен қаратын) өсіруге қояады.   

Антибиотиктер, жұқалау агармен диффундирленетін, микроорганизм – культурасының өсу сезімталдығын тежейді, сол дискінің жан жағында өседі, тұтас өскен газонда тестілеуші культура анық бөлініп шығады.

2. кесте - Осы антибиотикке микроорганизмнің  сезімталдық дәрежесін аумағының  көлемі анықтайды.

 

Өсудің тежелген зонасының  диаметрі, мм	Антибиотикке сезімталдық  дәрежесі
25 көп 15-25 10-14 10 кем және толық болмайтын	сезімділігі жоғары сезімді сезімділігі төмен төзімді

 

  Антибиотик продуцентінің антимикробтық әсерінің спектрін анықтау

 

Жұмыстың орындалуы 

 

Агарланған пептон –  глюкозды ортамен Петри табақшасының түбінің ішкі бетіне табақша диаметрімен  арасы 1см параллель екі сызық жүргізіледі. Белгіленген сызыққа көлденең ілмешекпен актиномицет культурасының спорасымен егу жасалады.

Табақшаға еккен кезде  агарланған пластинканы төмен ұстау  керек (споралар ұшып кетпес үшін) 3-7 күн өткеннен кейін өскен актиномицетті перпендикулярлы штрихпен тест – организміне егу жүргізеді. Тест – организмінің қою суспензиясынан ілмешекпен зарарсызданған құбыр суына егу жасалады. Табақшаны 30°С температураға 1-2 тәулікке инкубирлейді.

 

Продуцирлеуші актиномицетпен антибиотиктің әсерін бір-бірінің ара қашықтығының көлемімен, штрихтың  шет - шетімен және алдымен тест–организмінің өсуін тестілеуші микроорганизмдер анықтайды.

Тапсырма: 

1.Микроорганизм культурасының  4-5 антибиотикке сезімталдығын (оқытушының  ұсынысымен) қағаз диск әдісімен тестілеу жасау керек.

Өсу кезінде ұстанда  аумағының көлемімен  сезімталдық  дәрежесін анықтайды.

2. Перпендикулярлы штрих  әдісімен және  өсу аумағының  көлемі бойынша продуцентке тест-организмінің  сезімталдық дәрежесімен  актиномицет  культурасының антимикробтық әсерін спектр анықтайды.

3.Химиялық құрлысымен  және механикалық әсерімен антибиотикті  зерттеуде тестіленетін культураның  сезімталдық дәрежесін анықтау,

 

Бақылау сұрақтар:

1. Антибиотик дегеніміз не?

2. Антибиотикті сипаттау ерекшелігі неде?

3. Антбиотикті синтездеуге қандай организмдердің  қабілетті бар?

4. Тестілеуші микроорганизмдерге антибиотиктің әсерін қалай   

     анықтайды?

5. Антибиотикке микроорганизмнің сезімталдық дәрежесі қалай

   анықталады?

 

№ 4  зертханалық жұмыс

Бастапқы культураның және продуценттің түріне  байланысты                         егіс материялын дайындау және сипаттау (2 сағат)

 

Жұмыстың мақсаты:  Цехтағы таза культурадан егіс материалын алу технологиясымен танысу, музейден  алып таза култураны қисық пробиркада  сусла-агармен және ЕПА-да егу, содан соң колбаға сұйық қоректік ортаға тербелгішке егу жүргізеді.

 

 Теориялық негіздері

 

         Микроорганизм продуцентінің таза культурасын егіс материал деп атайды, өндіріс аппаратына егу барысында микроорганизмдер қажетті мөлшерге дейін көбеюі қажет. Зауыттың орталық лабораториясында сақталатын бастапқы культура продуцентінен егіс материалды алуға болады. Әрбір өндірілген культураның құжаты, оның аты, түрі, селекциялық нөмері, сериясы, шығарылған күні, орташа активі деңгейі, сақталу мерзімі болады. Құжатта культураны сақтауда және өсіру үшін ортаға сипаттама көрсетіледі. Культура продуцентінің қасиеті өзгермеуі керек, оның қолайлы  жағдайда сақталуы керек.  Ұзақ уақыт сақтау мерзімінде жиі қайта егу кезінде, оңай өзгеретіндіктен, әсіресе культураның физиологиялық белгілеріне дайын өнімді

 

алу үшін үлкен көңіл  бөлініп отырады.Цехтағы таза культураны алу үшін егіс материалының технологиясын  жасау.

Егіс материалын дайындау микроорганизм  продуцентінің түріне байланысты, оның физиологиялық-биохимиялық ерекшеліктері бірнеше тізбектелген сатылардан тұрады:  (пробиркада)   бастапқы       культура     (пробиркада) қисық агарланған қоректік ортада өсірілген