Industrial Production of Antibiotics
Antibiotics are produced industrially by a process of fermentation, where the source microorganism is grown in large containers (100,000 – 150,000 liters or more) containing a liquid growth medium.
Oxygen concentration, temperature, pH, and nutrient levels must be optimal and are closely monitored and adjusted if necessary. As antibiotics are secondary metabolites, the population size must be controlled very carefully to ensure that maximum yield is obtained before the cells die. Once the process is complete, theantibiotic must be extracted and purified to a crystalline product. This is simpler to achieve if the antibiotic is soluble in organic solvent. Otherwise it must first be removed by ion exchange, adsorption, or chemical precipitation.
Microorganisms used in fermentation are rarely identical to their counterparts in the wild. This is because species are often genetically modified to yield the maximum amounts of antibiotics. Mutation is often used and is encouraged by introducing mutagens such as ultraviolet radiation, x-rays, or certain chemicals. Selection and further reproduction of the higher yielding strains over many generations can raise yields by 20-fold or more. Another technique used to increase yields is gene amplification, where copies of genes coding for enzymes involved in the antibiotic production can be inserted back into a cell, via vectors such as plasmids. This process must be closely linked with retesting of antibiotic production and effectiveness.
An agar plate with microorganisms
This is an agar plate streaked with microorganisms.
Despite the wide variety of known antibiotics, less than 1% of antimicrobial agents have medical or commercial value. For example, whereas penicillin has a high therapeutic index as it does not generally affect human cells, this is not the case for many antibiotics. Other antibiotics simply lack advantage over those already in use or have no other practical applications.
Useful antibiotics are often discovered using a screening process. To conduct such a screen, isolates of many different microorganisms are cultured and then tested for production of diffusible products that inhibit the growth of test organisms. Most antibiotics identified in such a screen are already known and must therefore be disregarded. The remainder must be tested for their selective toxicities and therapeutic activities, and the best candidates can be examined and possibly modified.
A more modern version of this approach is a rational design program. This involves screening directed towards finding new natural products that inhibit a specific target, such as an enzyme only found in the target pathogen, rather than tests to show general inhibition of a culture.
Industrial Production of Antibiotics
Antibiotics are produced industrially by a process of fermentation, where the source microorganism is grown in large containers (100,000 – 150,000 liters or more) containing a liquid growth medium.
Oxygen concentration, temperature, pH, and nutrient levels must be optimal and are closely monitored and adjusted if necessary. As antibiotics are secondary metabolites, the population size must be controlled very carefully to ensure that maximum yield is obtained before the cells die. Once the process is complete, theantibiotic must be extracted and purified to a crystalline product. This is simpler to achieve if the antibiotic is soluble in organic solvent. Otherwise it must first be removed by ion exchange, adsorption, or chemical precipitation.
Microorganisms used in fermentation are rarely identical to their counterparts in the wild. This is because species are often genetically modified to yield the maximum amounts of antibiotics. Mutation is often used and is encouraged by introducing mutagens such as ultraviolet radiation, x-rays, or certain chemicals. Selection and further reproduction of the higher yielding strains over many generations can raise yields by 20-fold or more. Another technique used to increase yields is gene amplification, where copies of genes coding for enzymes involved in the antibiotic production can be inserted back into a cell, via vectors such as plasmids. This process must be closely linked with retesting of antibiotic production and effectiveness.
An agar plate with microorganisms
This is an agar plate streaked with microorganisms.
Despite the wide variety of known antibiotics, less than 1% of antimicrobial agents have medical or commercial value. For example, whereas penicillin has a high therapeutic index as it does not generally affect human cells, this is not the case for many antibiotics. Other antibiotics simply lack advantage over those already in use or have no other practical applications.
Useful antibiotics are often discovered using a screening process. To conduct such a screen, isolates of many different microorganisms are cultured and then tested for production of diffusible products that inhibit the growth of test organisms. Most antibiotics identified in such a screen are already known and must therefore be disregarded. The remainder must be tested for their selective toxicities and therapeutic activities, and the best candidates can be examined and possibly modified.
A more modern version of this approach is a rational design program. This involves screening directed towards finding new natural products that inhibit a specific target, such as an enzyme only found in the target pathogen, rather than tests to show general inhibition of a culture.
การแปล กรุณารอสักครู่..
การผลิตภาคอุตสาหกรรมของยาปฏิชีวนะ
ยาปฏิชีวนะการผลิตเชิงอุตสาหกรรมโดยกระบวนการหมัก จุลินทรีย์ที่แหล่งปลูกในภาชนะขนาดใหญ่ ( 100000 – 150 , 000 ลิตร หรือมากกว่า ) ที่มีการเจริญเติบโตอาหารเหลว .
ความเข้มข้นของออกซิเจน , อุณหภูมิ , pH และระดับธาตุอาหารที่เหมาะสม และต้องมีการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดและปรับถ้าจำเป็นเป็นยาปฏิชีวนะชนิดทุติยภูมิ , ขนาดประชากรจะต้องมีการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่า ให้ผลผลิตสูงสุด จะได้รับ ก่อนที่เซลล์ตาย เมื่อกระบวนการเสร็จสมบูรณ์ theantibiotic ต้องสกัดบริสุทธิ์ผลิตภัณฑ์ผลึก นี้เป็นเรื่องง่ายที่จะบรรลุถ้ายาปฏิชีวนะสามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ มิฉะนั้นก็จะต้องถูกเอาออกโดยการแลกเปลี่ยนไอออนการดูดซับ , การตกตะกอนทางเคมี หรือจุลินทรีย์ที่ใช้ในการหมัก .
ไม่ค่อยเหมือนกันกับคู่ของพวกเขาในป่า นี้เป็นเพราะสายพันธุ์ที่มักจะมีการดัดแปลงทางพันธุกรรมเพื่อผลตอบแทนสูงสุด ปริมาณของยาปฏิชีวนะ การกลายพันธุ์มักใช้และสนับสนุนโดยการแนะนำต่าง เช่น รังสีอัลตราไวโอเลต รังสี รังสี หรือสารเคมีบางอย่างเลือกต่อการสืบพันธุ์ของสายพันธุ์และผลผลิตที่สูงกว่าหลายรุ่นที่สามารถเพิ่มผลผลิตโดย 20 เท่า หรือมากกว่านั้น เทคนิคอื่นที่ใช้ในการเพิ่มผลผลิตคือยีน ( ที่สำเนาของยีนที่เข้ารหัสสำหรับเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในการผลิตยาปฏิชีวนะสามารถใส่กลับเข้าไปในเซลล์ ผ่านพาหะ เช่น พลาส .กระบวนการนี้จะถูกเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับ retesting การผลิตยาปฏิชีวนะและประสิทธิผล
เป็น agar plate กับจุลินทรีย์
นี่คือ agar plate ลายจุลินทรีย์ .
แม้จะมีความหลากหลายของยาปฏิชีวนะที่รู้จักกันน้อยกว่า 1% ของแพทย์หรือยาต้านจุลชีพมีมูลค่าเชิงพาณิชย์ ตัวอย่างเช่นในขณะที่ยามีสูงการรักษาดัชนีมันไม่ได้โดยทั่วไปต่อเซลล์ของมนุษย์ นี่ไม่ใช่กรณีหลายยาปฏิชีวนะ ยาปฏิชีวนะอื่น ๆ ก็ไม่มี ประโยชน์ กว่าผู้ที่ใช้อยู่แล้วหรือมีการปฏิบัติงานอื่น ๆที่เป็นประโยชน์
ยาปฏิชีวนะถูกค้นพบมักจะใช้กระบวนการคัดกรอง . เพื่อดำเนินการเช่นหน้าจอสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ที่แตกต่างกันมากจะเลี้ยงแล้วทดสอบสำหรับการผลิตของการกระจัดกระจายผลิตภัณฑ์ที่ยับยั้งการเจริญของเชื้อทดสอบ ส่วนใหญ่ยาปฏิชีวนะที่ระบุในหน้าจอจะรู้จักกันอยู่แล้วและต้องจึงถูกละเลย ส่วนที่เหลือต้องทดสอบความเป็นพิษและการเลือกของกิจกรรม ,และผู้สมัครที่ดีที่สุด สามารถตรวจสอบ และอาจจะแก้ไข
รุ่นที่ทันสมัยมากขึ้นของวิธีการนี้เป็นโปรแกรมการออกแบบที่มีเหตุผล นี้เกี่ยวข้องกับการคัดกรองโดยตรงต่อการหาผลิตภัณฑ์ธรรมชาติใหม่ที่ยับยั้งเป้าหมายเฉพาะเจาะจง เช่น เอนไซม์ที่พบในโรคเป้าหมาย มากกว่าการทดสอบเพื่อแสดงการทั่วไปของวัฒนธรรม .
การแปล กรุณารอสักครู่..