slide thuyết trình Tiểu Luận Công nghệ sản xuất chất kháng sinh Penicilin

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

ĐỀ TÀI:
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
THUỐC
KHÁNG SINH
PENICILLIN
GV hướng dẫn: Ks. Nguyễn Thị Cẩm Vi

PENICILLIN

Tổng quan.(1+2+4+5+6)

Công nghệ sản xuất penicillin.
(1+2)

Các sản phẩm.(3)

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

Lịch sử phát hiện và sản
xuất.

Những vi sinh vật sản sinh
penicillin.

Đặc điểm của các vi sinh
vật.


Các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình lên men.

Đặc điểm của penicilin.

Một số quá trình tổng hợp
penicillin.

LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ SẢN XUẤT
PENICILLIN [1+2]
Chất kháng sinh penicillin được phát hiện
tình cờ vào năm 1928 bởi Alexander Fleming.
Ông đã tìm thấy một hộp petri nuôi
Staphylococcus bị nhiễm nấm mốc Penicillium
notatum có hiện tượng vòng vi khuẩn bị tan
xung quanh khuẩn lạc nấm. Với một số thử
nghiệm sau này, ông đã kết luận nấm mốc đã
tiết ra môi trường một chất nhất định làm tan vi
khuẩn và ông đã sử dụng ngay giống nấm
penicillin để đặt tên cho kháng sinh này (1929).

LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ SẢN XUẤT
PENICILLIN
Tuy nhiên, mãi đến năm 1938 ở
Oxford, Ernst Boris Chain đã quan tâm đến
phát minh của Fleming và đã đề nghị
Howara Walter Florey cho tiếp tục triển
khai nghiên cứu này. Và ngày 25/5/1940
penicillin đã được thử nghiệm rất thành
công trên chuột. Một thời gian ngằn sau đó

(1941), penicillin đã được thử nghiệm thành
công trên người.

LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ SẢN XUẤT
PENICILLIN
Với sự giúp đỡ của chính quyền bang
Illinois và chính quyền liên bang, người ta
đã triển khai thành công công nghệ lên
men chìm sản xuất penicillin (1942); đã
tuyển chọn được chủng công nghiệp
Penicillium chrysogenum NRRL-1951
(1943) và sau đó đã tạo được biến chủng
Penicillium chrysogenum Wis Q-176

LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ SẢN XUẤT
PENICILLIN
Hệ thống làm lạnh cho phân xưởng lên men và hiết bị
len men được sử dụng năm 1945

LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ SẢN XUẤT
PENICILLIN
Tuy nhiên, chỉ vài năm sau đã xuất
hiện các trường hợp kháng thuốc, nhằm
vô hiệu hoá khả năng kháng thuốc của vi
khuẩn và mở rộng thêm tính năng ứng
dụng điều trị của penicillin, năm 1959,
Batcherlor và đồng nghiệp đã tách ra
được axit 6-aminopenicillanic.

NHỮNG VI SINH VẬT SẢN SINH

PENICILLIN[2+4]

Những vi sinh vật sinh penicillin
thuộc các giống nấm mốc penicillium và
Aspergillus. Nhưng các chủng thuộc
nhóm Penicillium notatum, Penicillium
chrysogenum có hoạt lực cao và được
dùng trong công nghiệp kháng sinh.

NHỮNG VI SINH VẬT SẢN SINH
PENICILLIN
Penicillium chrysogenum trên môi trường
Raistrik tạo thành hai kiểu khuẩn lạc:

Kiểu I: khuẩn lạc tròn trặn, các nếp nhăn rõ nét.
Khuẩn ty khí sinh mọc tốt và có màu xanh; theo rìa
khuẩn lạc có đường viền rộng 2-5 mm của những
khuẩn ty bạc trắng không có bào tử; các khuẩn ty
cơ chất màu nâu; chất màu không hoà vào môi
trường.

Kiểu II: khuẩn lạc có những khuẩn ty màu trắng,
phát triển yếu; khuẩn ty cơ chất cũng có màu nâu.

NHỮNG VI SINH VẬT SẢN SINH
PENICILLIN

Các nấm Penicillium thường dễ biến
đổi về hình thái và giảm khả năng sinh
kháng sinh. Khi xảy ra biến đổi thì sẽ sinh

ra hàng loạt những chủng mới từ giống cơ
bản.

NHỮNG VI SINH VẬT SẢN SINH
PENICILLIN
CHỦNG PENICILLIUM ĐƯỢC NUÔI CẤY TRÊN ĐĨA PETRI

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC VI SINH VẬT[1]

Trong quá trình nuôi cấy chìm nấm
Penicillium chrysogenum trải qua sáu giai
đoạn phát triển:

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC VI SINH VẬT

Giai đoạn I: Các bào tử nấm mốc nảy mầm, phát
triển thành chồi nhỏ, tế bào chất chưa phân hoá.
Thỉnh thoảng không bào có những hạt nhỏ bắt
màu đỏ trung tính.

Giai đoạn II: Khuẩn ty phát triển, tế bào chất ưa
kiềm, những hạt nhỏ trong không bào dần dần
biến mất. Ở cuối giai đoạn này xuất hiện những
giọt chất béo nhỏ.

Giai đoạn III: Tạo thành những giọt chất béo to,
không còn không bào , tế bào chất rất ưa kiềm.

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC VI SINH VẬT


Giai đoạn IV: Xuất hiện không bào với những hạt
dễ bắt màu đỏ trung tính, những hạt chất béo nhỏ
hơn ở giai đoạn III, tính ưa kiềm giảm.

Giai đoạn V: Khuẩn ty có hình trống và có chứa
những không bào. Các hạt chất béo biến mất. Tính
ưa kiềm tiếp tục giảm.

Giai đoạn VI: Khuẩn ty vẫn ở dạng hình trống
nhưng không còn các hạt bắt màu trung tính, các
không bào bắt màu da cam hoặc màu hồng .Các
hạt chất béo không còn. Xuất hiện những tế bào
riêng biệt bắt đầu tự phân.

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC VI SINH VẬT

Quá trình lên men penicillin cũng thuộc
vào loại lên men hai pha: pha sinh trưởng
(ứng với những giai đoạn phát triển I, II, III)
và pha sinh penicillin (ứng với những giai
đoạn IV, V, VI).

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC VI SINH VẬT
Chủng Penicillium ở các giai đoạn phát triển khác nhau

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH LÊN MEN[1+4]

Nguồn carbon trong lên men
penicillin bằng nấm Penicillium

chrysogenum có thể là glucoza,
sacaroza, lactoza, tinh bột, dextrin,
các axit hữu cơ (lactic, axetic,
formic), các axit amin…

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH LÊN MEN

Nguồn nitơ dùng trong sinh tổng hợp
penicillin là những hợp chất hữu cơ (axit
amin, pepton, protein) và vô cơ (amoniac,
các muối amon và nitrat). Trong quá
trình nuôi cấy N-NH3 được tạo thành từ
cao ngô do phản ứng khử amin các hợp
chất nitơ.

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH LÊN MEN
Lưu huỳnh có ý nghĩa rất quan trọng
trong quá trình sinh trưởng và sinh tổng hợp
của nấm mốc. Nguồn lưu huỳnh thường
dùng là muối sunfat của kali, natri và amon.
Các chất này tham gia vào tổng hợp
metionin, sixtin, biotin, tiamin…hoặc trạng
thái liên kết yếu là tốt hơn cả.

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH LÊN MEN
Cơ chế biến đổi các hợp chất lưu huỳnh
từ dạng oxy hoá sang dạng khử có thể theo

sơ đồ của Arnstein (1954) như sau:
Sunfat Sunfit Tiosunfit

sixtin
Trong tế bào sixtin dễ biến thành
sixtein và ngược lại

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH LÊN MEN

pH môi trường thích hợp cho
penicillium chrysogenum phát riển nằm
trong khoảng 6 - 6.5. Môi trường kiềm
hoặc axit hơn đều làm cho mốc phát triển
chậm.

ĐẶC ĐIỂM CỦA PENICILLIN[2+4]

Hiện nay có nhiều penicillin. Một trong
những loại kháng sinh sử dụng nhiều trong y
học và được sản xuất nhiều là
Benzylpenicillin (penicillin G)

ĐẶC ĐIỂM CỦA PENICILLIN
Kháng sinh Penicillin có công thức cấu tạo sau:

ĐẶC ĐIỂM CỦA PENICILLIN
Kháng
sinh
penicillin

có cấu
trúc
không
gian như
sau: