Курсовая работа: Виготовлення лікарських препаратів на основі амілолітичних ферментів

Ізоамілаза (глікоген-6-глюканогідролаза), або дебранчінг-фермент, гідроліз α-1 ,6-зв'язку в розгалужених полісахаридів, таких як амілопектин, глікоген, β-граничні декстрини. Відмінною особливістю ізоамілази в порівнянні з пуллуланазой є те, що вона не здатна гідролізувати пуллулан і слабко діє на граничні β-декстрини. Бактеріальна ізоамілаза розщеплює α-1 ,6-зв'язку в глікогенній повністю, а пуллуланаза діє на цей субстрат слабо. Ізоамілазу утворюють багато мікроорганізмів, такі як B. amyloliquefacie, Cytophaga, Streptomyces, Pseudomonas amyloderamosa, Saccharomyces cerevisiae та н, ферменти яких мають здатність гідролізувати субстрат при рН від 3,5 до 6,5 температурах від 25 до 53 ° С. Ізоамілаза не стабілізується кальцієм, за винятком ферменту з Cytophaga. Молекулярна маса ізоамілаз коливається від 90 до 120 кДа.

α-глюкозидази (α-D-глюкозідглюкогідролаза) має здатність гідролізувати α-1 ,4-зв'язку від нередуцірующего кінця субстрату з відщеплення залишку глюкози. Фермент проявляє найбільшу спорідненість до низькомолекулярним субстрату, легко гідролізують мальтозу, олігосахариди, а полісахариди гідролізують повільно або зовсім не гідролізують. α-глюкозидази об'єднує групу ферментів і має ряд нших назв: мальтаза, глюкоінвертаза, глюкозідосахараза. Властивості ферментів, які продукуються різними мікроорганізмами, можуть значно відрізнятися. Фермент має здатність до перенесення α-D-глюкозільних залишків на відповідні акцептори, часто з утворенням α-1 ,6-зв'язків[5].

Декстраназа (1,6-α-D-глюкан-6-глюканогідролаза) каталізує розщеплення α-1 ,6-зв'язків у бактеріальному полісахариди декстрану. Серед продуцентів декcтраназ слід зазначити B. subtilis, B. megaterium, Lactobacillus befidus, Streptococcus mutans, Bravibacterium fuscum, Pseudomonas UQM-733, різн грунтові бактерії, а також численні види мікроскопічних грибів роду Penicilium, Aspergillus і Fusarium. Декстранази мають молекулярну масу від 35 до 71 кДа; вони є слабокислими білками. Ізоелектричної точка для всіх грибних декстраназ лежить в діапазоні від 4,0 до 4,6. Для більшості бактеріальних декстраназ оптимальна температура каталітичної дії 35-37 ° С; для грибних продуцентів температура трохи вище - 55-60 ° С. Оптимальне значення рН коливається в залежності від виду продуцента від 4,4 до 7,5. За допомогою ендодекстраназ можна отримувати з декстрану кровозамінники необхідної молекулярної маси; їх також використовують у стоматології для зняття зубних бляшок, що складаються з декстраноподобних глюканов[5].

Рисунок 2.4. принциповий механізм дії декстранази[2]

Амілаза B. Macerans [1,4-α-D-глюкан-4-α-(1,4-α-глюкану) трансфераза (ціклізующая)] Ця унікальна амілаза, яка вперше була знайдена в культурі B. macerans. Вона циклізу частину ланцюга 1,4-α-глюкану шляхом утворення 1,4-α-глюкозідной зв'язку. Робоча назва цього ферменту – циклодекстринглюканотрансфераза (ЦГТ-аза). При дії на крохмаль і аналогічні субстрати утворюються циклічн нередукуючі декстрини (декстрини Шардінгера) різних розмірів.

Фермент діє на лінійні полісахариди, гідролізуючи насамперед α-1 ,4-зв'язок, і потім переносить звільнився редукуючий кінець ланцюга на НРК. Фермент також здатний перебудовувати лінійну структуру мальтодекстрин без циклізації, може переносити залишки глюкози і мальтози на олігосахариди, тобто має за певних умов трансферазну активність і здатний ввести реакцію конденсації[7].

Рисунок 2.5. Принципова схема дії ферменту амілази B. Macerans[2]

2.3 Механізм дії амілолітичних ферментів

При вивченн механізму дії амілолітичних ферментів є певні складності, і перш за все вони полягають у тому, що субстрат – крохмаль неоднорідний і має різн характеристики за ступенем полімеризації Глікозидний ланцюга і кількост розгалужень.

Реакції, що каталізується амілазами, мають дві стадії: коротку -передстаціонарну і тривалу - стаціонарну. Під час першої стадії ендоамілаза швидко зменшує молекулярну масу субстрату, утворюючи суміш лінійних та розгалужених олігосахаридів. Другий етап реакції триває, поки продукти гідролізу не перестануть забарвлюватися йодом; він протікає значно повільніше і залежить від індивідуальних властивостей ферменту та його природи. Тому кінцеві продукти гідролізу а-амілазами можуть бути різними. Перша стадія впливу ферменту на субстрат хоча носить неупорядкований характер, має для всіх видів -амілаз схожий механізм.

Існує дві гіпотези про механізм дії екзоамілаз на субстрат. Перша гіпотеза припускає, що, впливаючи на субстрат по одноланцюжкові або «молніеобразному» механізму, екзоамілаза утворює фермент-субстратний комплекс із захопленням нередукуючого кінця ланцюга.

Подальше просування ферменту з цього ланцюга відбувається до повного її гідролізу. За другою гіпотезою (α- і глюкоамілаза діють на субстрат шляхом механізму множинно атаки, тобто фермент утворює комплекс з молекулою субстрату, потім через кілька етапів цей комплекс розпадається і фермент зв'язується з новою молекулою субстрату. Іншими словами, при множинної атаці відбувається щось середнє між неврегульованим механізмом і одноланцюжкові, «молніеобразной» атакою. Для повного гідролізу з цього механізму одна молекула субстрату повинна утворювати багато разів фермент-субстратні комплекси. При цьому можливий гідроліз декількох зв'язків в одному каталітичному акті.

Механізм впливу амілаз на субстрат може бути розглянуто з не-скількох позицій:

1) вид що розривається зв'язку (α -1,4 або α-1,6);

2) тип впливу на субстрат (ендо- або екзо-);

3) вплив на швидкість гідролізу ступеня полімеризації субстрату;

4) можливість гідролізу олігоcахаридів;

5) здатність ферменту до множинної атаці субстрату.

Наявність ознак амілаз, відображених в 3 і 4 позиції, при дії на лінійні субстрати може свідчити про існування у цих ферментів подцентровой структури. Ймовірно, активний центр амілази може складатися з декількох підцентру, кожен з яких може вступати в контакти з глюкозних залишком. Енергія взаємодії (А;), виражена в одиницях вільної енергії (кДж / моль), визначає подцентровое спорідненість ферменту до субстрату. Це спорідненість індивідуально і може бути як позитивним, так і негативним. Ймовірність існування підцентрових структур амілаз допомагає встановити будову активного центру амілаз, дає чітке пояснення субстратної специфічності, але не дає пояснень механізму гідролізу розгалужений ¬ них субстратів[9,10].

3. ФІРМИ ВИРОБНИКИ АМІЛОЛІТИЧНИХ ФЕРМЕНТНИХ ПРЕПАРАТІВ

3.1 Українські виробники

«Ензим», ДП:

Ладижинський завод біо- і ферментних препаратів – є найбільшою біотехнологічним промисловим майданчиком на території України, що здатним випускати до 6000 товарних тонн продукції на рік. На сьогоднішній день виробляє 24 препарати гарантовано високо якості для різних галузей господарства.

Підприємство відрізняє: суворий контроль якості продукції; автоматизація технологічних процесів; наявність сучасного устаткування і кваліфікованих кадрів; ндивідуальний підхід до споживача.

Основні види продукції, що випускаються Ладижинським заводом біо- та ферментних препаратів: ферментні препарати для різних галузей промисловості; ферментні препарати для сільського господарства; ферментні комплекси для годівлі сільськогосподарських тварин; пробіотичні препарати; біологічні засоби захисту рослин; препарати для очищення води та грунту; готові лікарські форми і медичні субстанції.

Споживачами продукції Ладижинського заводу біо- та ферментних препаратів «Ензим» є: птахівницькі і тваринницькі господарства; виробники комбікормів і преміксів; зернові господарства, тепличні комбінати; овочівницькі господарства; особист підсобні господарства; спиртові заводи; виробники соків і вин; легка промисловість; шкіряна промисловість; виробники синтетичних миючих засобів; підприємства нафтовидобувної і нафтопереробної промисловості; екологічн організації; організації охорони здоров'я.

Для птахівництва та тваринництва:

1)         ферментні комплекси:

-          Ладозім Респект,

-          Ладозім Проксі;

2)         пробіотичні препарати:

-          Пробіол;

3)         антигельмінтні засоби:

-          нематоциди;

Для сільського господарства:

1)         азотофіксатори:

-          Біомаг

-          Біомаг-соя,

2)         біофунгіциди:

-          Фітодоктор,

3)         біологічний консервант силосу:

-          Литос.

Спиртова промисловість, виробництво соків та вин:

1)         ферментні препарати:

-          Альфалад БТ,

-          Альфалад БН,

-          Глюколад

-          Протолад К,

-          Беталад,

-          Целлюлад,

-          Ксілолад,

-          Пектофоетідін.

Хімічна, легка, нафтовидобувна промисловість, екологія:

1)         ферментний препарат:

-          Лужні протеази

-          Протосубтілін ДЗГ (нейтральна протеаза)

-          Альфа амілаза,

2)         препарат для збільшення нафтовіддачі:

-          Ксаладан.

Фармацевтична продукція:

1)         муномодулюючий препарат:

-          Ліастен

2)         комплексний пробіотичні продукт:

-          БіоСім'я

3)         пробіотичні засіб:

-          біфідумбактерій.

Адреса: 24320, Вінницька обл., Тростянецький р-н, м. Ладижин, вул. Хлібозаводська, 2, тел: (04343) 61056, (04343) 61078, керівник Погрібний Ігор Якович

Альфалад БТ: Рідкий концентрований амілолітичний препарат для низькотемпературної схеми розварювання крохмалевмісної сировини. Препарат гідролізують внутрішні альф -1,4 зв'язки крохмалю, що призводить до швидкого зниження в'язкості сусла, готує його до дії глюкоамілази. Кінцевими продуктами дії препарату є декстрини різної молекулярної маси і олігосахариди. Оптимальними умовами дії для Альфалада БТ є: рН = 5,5-6,5 і температура 90-95°С. Ефективність препарату зберігається і при рН = 4,0-7,2 і температурі 70-95°С. Альфалад БТ рекомендований для використання на етапі приготування замісу при низькотемпературної схемою розварювання. Подавати його можна в чан замісу або безпосередньо в варильний апарат. Препарат вноситься з розрахунку 0,55-0,65 л на тонну умовного крохмалю. Термін зберігання: 12 місяців при температурі від +5 ° до +15 ° C.

Альфалад БН: Рідкий концентрований амілолітичний препарат для високотемпературної схеми розрідження крохмалевмісної сировини. Оптимальними умовами дії для Альфалада БТ : рН = 5,0-6,0 і температура 55-62°С. Ефективність препарату зберігається при рН = 4,5-7,0 і температурі 45-70°С. Препарат вноситься з розрахунку 0,3-0,5 л на тонну умовного крохмалю. Термін зберігання: 12 місяців при температурі від +5 ° до +15 ° C [19].

ВАТ «Восток», Україна, Росія:

У новому столітті використання сучасних технологій, а в тваринництві в першу чергу біотехнології, стане неодмінною умовою успіху. Біотехнологія сьогодні дозволя вітчизняному виробнику вирішити таке гостре питання, як підвищення коефіцієнту корисної дії корму для птахів, свиней, великої рогатої худоби при одночасному зниженні втрат його енергії, а отже, зменшення собівартості продукції.

Отримати реальну економічну вигоду дозволяють мультиензимні композиції найбільшого найдавнішого в Росії виробника мікробіологічної продукції ВАТ «Восток» (колишній Омутнінскій хімічний комбінат). Завод успішно діє на російському та українському ринку вже більше тридцяти років (рівно стільки, скільки існує в нашій країні біотехнологія) і випускає високоефективні добавки біологічного походження до кормів. Це як традиційні ферменти, так і ензимні препарати нового покоління, які знаходять все більш широке застосування в годівл сільськогосподарських тварин в Росії і в інших країнах.

Що випускаються ВАТ «Восток» мультиензимні препарати (МЕК) - найбільш ефективні і сучасн комплексні ферментні добавки до кормів для тварин та птиці. Мультиензимн композиції (МЕК СХ-1, МЕК СХ-2, МЕК СГ-3) мають спрямовану дію на негативн антипоживні фактори, що містяться в зернових компонентах. При цьому корми засвоюються повністю, а витрачати їх потрібно менше - тут у наявності пряма економічна вигода. ВАТ «Восток» виготовляє МЕК на основі ферментних препаратів власного виробництва, вони розроблені спеціально для умов нашої зернової бази дозволяють використовувати комбікорми з підвищеним вмістом жита, ячменю, вівса, пшениці та висівок, істотно збільшуючи продуктивність тварин та птиці. Дан вітчизняні біопрепарати за своєю ефективністю не поступаються закордонним аналогам, а з економічної віддачі перевершують. Дані біопрепарати безпечні (на відміну від хімічних), не накопичуються в організмі і не мають побічних ефектів, використовуються в складі комбікормів і преміксів. Вперше в нашій країні мультиензимні композиції багатьох ферментів були створені в НДІ «Біотехнологія». В даний час ефективність і безпека застосування цих препаратів у тваринництві доведені як серйозними науковими дослідженнями, так і досвідом застосування в багатьох птахівницьких і тваринницьких господарствах Росії та України.

Адреса: ТОВ "Восток биотех" ТОВ "Схід Біотех" Наша адреса: Україна, 02096, Київ-096, вул.Ілліча, 4 / 6 (з двору) Тел. / Факс: (38044) 537 21 00

Препарат Амілосубтілін Г3Х: комплексний ферментний препарат, що продукується мікробною культурою Bacillus subtilus. Містить у своєму складі: α-амілазу від 1000 до 1600 од /г, глюкоамінолазу - до 100 од /г, β-глюканазу - до 50 од /г, целюлазу - до30 од /г, ксиланазу - до 10 од /г, нейтральну протеазу до 20 од/м. α-амілаза гідролізує внутрішні α-1,4-глікозидні зв'язки крохмалю (амілози і амілопектину) та продуктів їх послідовного розщеплення. Кінцевими продуктами дії Амілосубтіліну Г3Х на крохмаль є декстрини різної молекулярно маси та олігосахариди. Амілолітична активність (АС), од. / Г 1000 ± 100, 600 ± 60. Гарантійний термін зберігання: 6 місяців з дня виготовлення при температур (-25) – (25)ºС в упаковці заводу-виробника. Упаковка: по 15 кг у герметично запаяні поліетиленові мішки, потім у багатошарові паперові мішки.

Інша продукція: мультиензимні композиції, МЕК СХ-3, Протосубтілін, Целловірідін, експрес-тести на наявність мікотоксинів, біопрепарати, азотобактера, бактеріальна силосна закваска [20].

ВАТ «Вітаміни», Україна

ВАТ "Вітаміни" – фармацевтичне підприємство з виготовлення готових лікарських засобів, що займає на фармацевтичному ринку України позиції лідера з виробництва ферментних препаратів. Діяльність спрямована на створення та виробництво ефективних, безпечних і якісних лікарських препаратів, що відповідають рівню і потребам сучасної медицини.

Історія: завод був заснований в лютому 1953 р. як один з перших в Радянському Союз підприємств з виробництва вітамінів. Початок діяльності підприємства пов'язане з освоєнням нових для країни промислових технологій: виробництва нікотиново кислоти і нікотинаміду, ментолу рацемічного, DL-кальцію пантотенату, Д (+) кальцію пантотенату. Колектив заводу нараховував 67 чоловік. Їм треба було освоїти технологію таблетування вітаміну "С". У липні 195З р. були випущені перші тонни вітаміну "С" з глюкозою. Перший рік ознаменувався випуском 50 тонн таблеток, які були направлені в Україну, РРФСР, Грузію, Естонію, Узбекистан. Обсяги виробництва швидко нарощувалися і досягли до 1954 143 тонн. У 1955 році колектив заводу вперше в СРСР почав промисловий випуск нікотинової кислоти. До 1960 року було освоєно виробництво таблеток вітаміну "С" з глюкозою, нікотинової кислоти, вітаміну "С" для вітамінізації їжі. Частина цієї продукції експортувалася в НДР, Угорщину, В'єтнам. Асортимент продукції постійно розширювався і в 1963 році на завод було вироблено 83 кг рідкого ментолу, а до 1965 року його обсяги збільшилися в 6 разів. Першість у виробництві пантотенату кальцію (вітаміну "Вз") також належить нашому заводу. Перша партія цього вітаміну отримана в 1964 році. Завод розширювався. До 1968 року на повну потужність працювали цехи: нікотинової кислоти і нікотіноміда, пантотенату кальцію, ментолу, ремонтно-механічний цех і прирейкових база. Виготовлені перші партії оптично активного (медичного) пантотенату кальцію, який до цього випускався тільки в Японії і США. Напередодні 1972 було прийнято в експлуатацію будівлю цеху ГЛП (готових лікарських препаратів), де почався випуск полівітамінних препаратів у формі таблеток і драже. Всього в той період випускалося 17 найменувань лікарських засобів. У 1994 році відповідно до Указу Президента України "Про корпоратизацію" на базі вітамінного заводу створено відкрите акціонерне товариство "Вітаміни".

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8