TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC-ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
BỘ MÔN BÀO CHẾ - CÔNG NGHIỆP DƯỢC
BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI
KHÁNG SINH STREPTOMYCES
THÁI NGUYÊN – 2024
Sinh viên thực hiện : MINH THUẦN
Lớp : ĐHD 16B –Lớp 2.2
Mã sinh viên : DTY 2057202010095
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Guidelines and tips
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community
Ask the community for help and clear up your study doubts
University Rankings
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Our save-the-student-ebooks!
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
KHÁNG SINH STREPTOMYCES, Study notes of Medical Genetics
tài liệu mang tính tham khảo, mo
Typology: Study notes
2015/2016
1 / 25
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
Related documents
Partial preview of the text
Download KHÁNG SINH STREPTOMYCES and more Study notes Medical Genetics in PDF only on Docsity!
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC-ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
BỘ MÔN BÀO CHẾ - CÔNG NGHIỆP DƯỢC
BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI
KHÁNG SINH STREPTOMYCES
THÁI NGUYÊN – 2024
Sinh viên thực hiện : MINH THUẦN Lớp : ĐHD 16B –Lớp 2. Mã sinh viên : DTY 2057202010095
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ
Kháng sinh là một vũ khí quan trọng để chống lại các vi sinh vật gây bệnh.Tuy nhiên với tình hình sử dụng kháng sinh một cách không kiểm soát như hiện nay đã dẫn tới một loạt các hệ quả mà ngày nay con người đang phải vất vả khắc phục nó. Các hệ quả có thể thấy ngay đó là vi khuẩn đã trở nên kháng thuốc hơn làm cho hiệu quả điều trị không cao. Việc sử dụng kháng sinh hợp lý phải dựa vào chẩn đoán lâm sàng chính xác và rất cần thiết phải dựa vào kết quả xét nghiệm vi sinh để định rõ bản chất của vi khuẩn gây bệnh và tính nhạy cảm của nó với kháng sinh. Tuy nhiên, trong những trường hợp cần điều trị ngay, trước khi phân lập được vi khuẩn thì phải dựa vào kinh nghiệm và sự hiểu biết về tính nhạy cảm phổ biến đối với kháng sinh của vi khuẩn gây ra bệnh của vật nuôi. Vì tầm quan trọng và ý nghĩa to lớn của việc sử dụng kháng sinh hợp lý, chúng ta không nên sử dụng kháng sinh một cách tùy tiệnkhi vật nuôi có triệu chứng nhiễm khuẩn, mà cần tới ý kiến của người có chuyên môn. Mặc dù đã có rất nhiều thành công trong việc phát hiện ra kháng sinh và những tiến bộ trong kỹ thuật sản xuất kháng sinh, nhưng hiện nay các bệnh nhiễm khuẩn vẫn đang là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn thế giới, khoảng hơn 17 triệu người chết mỗi năm. Tự sử dụng thuốc và lạm dụng kháng sinh là một yếu tố quan trọng gây hiện tượng kháng kháng sinh, giảm tuổi thọ của thuốc. Do đó thấy được sự cấp thiết phải liên tục cho nghiên cứu và phát triển các loại thuốc kháng sinh mới. Khí hậu Việt Nam có điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển đa dạng của hệ
VSV, đáng chú ý là các xạ khuẩn có khả năng sinh tổng hợp kháng sinh, trong số đó 55% là do chi Streptomyces sản xuất. Chi này còn có nhiều VSV ngoài khả năng sinh tổng hợp kháng sinh còn tổng hợp các chất khác: chất điều trị ung thư (actinomycin D), chất kích thích tăng trưởng được sử dụng nhiều trong chăn nuôi… treptomyces là chỉ lớn nhất của ngành Actinobacteria và là một chi thuộc họ streptowycetaceae. Nhóm vi sinh vật này sản xuất hơn một nửa số thuốc kháng sinh trên thế giới và đó là sản phẩm có giá trị lớn trong lĩnh vực y tế. Đó là khả năng sản xuất ra các chế phẩm như: thuốc kháng sinh (streptomycin, erythromycin. tetracyclin), thuốc kháng năm (nystatin, amphotericin), thuốc chống ung thư (doxorubicin, mitomycin), chất ức chế miễn dịch (rapamycin)... Ngày nay, mô hình bệnh tật ngày càng phức tạp và tình trạng khủng kháng sinh lên đến mức báo động đòi hỏi chúng ta phải không ngừng tìm kiếm các chủng vi sinh vật có khả năng sinh kháng sinh cùng như áp dụng các công nghệ hiện đại nhất để cải tạo chúng nhằm thu được các chủng có hoạt tính kháng sinh cao, tìm kiếm các loại kháng sinh quý. Bài tiểu luận này sẽ khái quát lại về lịch sử sản xuất các kháng sinh Steptomycin và các nguyên liệu sản xuất, công nghệ sản xuất Steptomycin cũng như các chế phẩm của loại thuốc kháng sinh này
+Gắn với tiểu phân 50S để cản trở sự liên kết và tạo ra các axit amin tạo nên sự sống cho tế bào (erythromycin, chloramphenicol). -Ức chế tổng hợp acid nucleic: +Tác động và ngăn cản quá trình sao chép ADN và tạo ADN con. Ví dụ kháng sinh nhóm quinolon ức chế sản sinh enzyme gyrase làm cho phân tử không mở được vòng xoắn. +Cản trở sinh tổng hợp ARN (rifampicin), gắn với ARN - polymerase lệ thuộc ADN. +Ức chế sinh tổng hợp cần thiết cho tế bào làm ngăn cản sự phát triển của tế bào vi khuẩn (sulfamid,trimethoprim Hình 1.1: minh họa kháng sinh xâm nhập và phá hủy tế bào vi khuẩn
3. Phân loại kháng sinh : Kháng sinh được phân loại dựa vào cấu trúc hóa học,cơ chế tác dụng,…trong đó phân loại theo cấu trúc hóa học được áp dụng phổ biển nhất vì nó giúp người nghiên cứu nhanh chóng định hướng được các đặc điểm của chất kháng sinh mới phát hiện thông qua cấu trúc hóa học của nó. Các chất được phân loại theo cấu trúc hóa học chia làm 10 nhóm theo bảng 1.. Bảng 1.1. Phân loại kháng sinh theo cấu trúc hóa học. Nhóm kháng sinh β – lactam Penicillin, cephalosporin, Quinolon Ciprofloxacin, ofloxacin, Aminoglycosid Streptomycin, gentamicin Tetracyclin Tetracyclin, doxycyclin Macrolid Erythromycin, clarithromycin, Polypeptid Polymycin, vancomycin,. Imidazol Metronidazol Lincosamid Lincomycin, clindamycin, Sulphonamid Cotrimoxazol Nhóm khác Mupirocin
dọa tính mạng tại một bệnh viện quân sự ở Battle Creek, Michigan. Bệnh nhân đầu tiên được điều trị không tồn tại; bệnh nhân thứ hai sống sót nhưng bị mù như là một tác dụng phụ của việc điều trị. Vào tháng 3 năm 1946, bệnh nhân thứ ba - Robert J. Dole, sau này là Lãnh đạo của Thượng viện Hoa Kỳ và ứng cử viên Tổng thống - đã trải qua một sự phục hồi nhanh chóng và mạnh mẽ. Thử nghiệm ngẫu nhiên đầu tiên của streptomycin chống lao phổi được thực hiện từ năm 1946 đến năm 1948 bởi Đơn vị nghiên cứu bệnh lao (Tuberculosis Research Unit) dưới sự chủ trì của Geoffrey Marshall (1887-1982). Cuộc thử nghiệm không mù đôi hay kiểm soát giả dược. Được chấp nhận rộng rãi là thử nghiệm chữa bệnh ngẫu nhiên đầu tiên. Kết quả cho thấy hiệu quả chống lại bệnh lao, mặc dù có độc tính nhỏ và bị nhiễm vi khuẩn kháng thuốc. 2.Steptomycin 2.1.1.Nguồn gốc và đặc tính Lấy từ nấm streptomyces griseus (1944). Thường dùng dưới dạng muối dễ tan,vững bền ở nhiệt độ dưới 25°C và pH=3- 7. 2.1.2. Cơ chế tác dụng và phổ kháng khuẩn Sau khi nhập vào vi khuẩn, streptomycin gắn vào tiểu phần 30s của ribosom, làm vi khuẩn đọc sai mã thông tin ARNm, tổng hợp protein bị gián đoạn. Có tác dụng diệt khuẩn trên các vi khuẩn phân chia nhanh, ở ngoài tế bào hơn là trên vi khuẩn phân chia chậm. pH tối ưu là 7,8 (cho nên cần alcali (kiềm) hóa nước tiểu nếu điều trị nhiễm khuẩn tiết niệu) Phổ kháng khuẩn rộng, gồm:
- Khuẩn Gr*: tụ cầu, phế cầu, liên cầu (có tác dụng hiệp đồng với kháng sinh nhóm B - lactamin)
- Khuẩn Gr: Salmonella, Shigella, Haemophilus, Brucella, xoắn khuẩn giang mai.
- Là kháng sinh hàng đầu chống trực khuẩn lao (BK) Vi khuẩn kháng streptomycin: khuẩn kỵ khí, trực khuẩn mủ xanh và một số nấm bệnh. 2.1.3. Dược động học
- Hấp thu: uống, bị thải trừ hoàn toàn theo phân. Tiêm bắp, hấp thu chậm hơn penicillin nhưng giữ được lâu hơn nên chỉ cần tiêm mỗi ngày 1 lần. Gắn vào protein huyết tương 30 - 40%
- Phân phối: do tan nhiều trong nước và bị ion hóa ở pH huyết tương, streptomycin khó thấm ra ngoài mạch. Gắn nhiều hơn vào thận, cơ, phổi, gan. Nồng độ trong máu thai bằng 1/2 nồng độ huyết tương. Ít thấm vào trong tế bào( không diệt được BK trong đại thực bào như ísonizazip). Không qua được hàng rào máo não -Thải trừ :khoảng 85-90% liều tiêm bị thải trừ qua lọc cầu thận trong 24h Nguồn gốc: chủng Steptomyces griseus Thuộc nhóm aminoglycosid , ức chế tổng hợp protein của vi khuẩn Phổ rộng ức chế vi khuẩn gram (+) và gram (-) Được phân lập vào 19/10/1943 bởi Albert Schatz 3. Cấu trúc hóa học chung của streptomycin
- Khuẩn lạc của xạ khuẩn Streptomyces: khá đặc biệt, thường có dạng khô ráp, dạng phấn, không trong suốt, có các nếp gấp tỏa ra theo hình phóng xạ, dùng que cấy không di chuyển được khuẩn lạc xạ khuẩn vì KTCC bám sâu vào trong thạch.
- Khuẩn ty xạ khuẩn: Đường kính khuẩn ty xạ khuẩn thay đổi trong khoảng từ 0,3-1,0 μm đến 2-3μm. Đa số khuẩn ty xạ khuẩn không có vách ngăn, màu sắc khuẩn ty rất phong phú: đỏ, cam, đen, lục cam, nâu,...KTCC có thể tiết vào môi trường một số loại sắc tố như: sắc tố tan trong nước, sắc tố tan trong DMHC, đặc biệt có loài tạo ra sắc tố melanoid sẫm đen.
- KTCC phát triển một thời gian dài ra trong không khí thành KTKS. Sau một thời gian phát triển, trên đỉnh KTKS sẽ xuất hiện các chuỗi bào tử mọc đơn hay mọc vòng (thẳng, uốn cong, xoắn lò xo,...).
- Bào tử trần là cơ quan sinh sản chủ yếu của chi xạ khuẩn Streptomyces. Bề mặt bào tử có thể nhẵn, sần sùi da cóc, có gai, có tóc,…với các hình dạng phong phú: hình cầu, hình ellipsoic, hình trụ…
Hình 2.3:Xạ khuẩn steptomycin 4.1.2. Đặc điểm cấu tạo tế bào xạ khuẩn - Thành tế bào: có dạng kết cấu lưới, dày khoảng 10-20 nm, có chức năng duy trì hình dạng của khuẩn ty và bảo vệ tế bào. Chi Streptomyces thuộc nhóm CWI có chứa L-DAP (L- diaminopimelic acid) và glycin.
- Màng tế bào chất: dày khoảng 7,5-10nm. Chúng có cấu trúc và chức năng giống vi khuẩn nói chung.
- Mesosom nằm ở phía trong của tế bào chất, có hình phiến, hình bọng hay hình ống. Mesosom làm tăng diện tích tiếp xúc của màng tế bào chất và qua đó làm tăng cường hoạt tính enzym, tăng vận chuyển điện tử…
- Các vật thể ẩn nhập trong tế bào chất của xạ khuẩn gồm có các hạt phosphat, các hạt polysaccarid.
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT STEPTOMYCIN TỪ VI SINH VẬT
1. Chuẩn bị lên men Chủng giống: Lấy từ nấm streptomyces griseus (1944). Hình 2.4; : chủng streptomyces griseus
- Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn 2.1. Sự hình thành chất kháng sinh của xạ khuẩn Có nhiều quan điểm khác nhau: kháng sinh là sản phẩm thải của quá trình trao đổi chất, cũng có quan điểm cho rằng sự hình thành kháng sinh là do cự
cạnh tranh trong môi trường dinh dưỡng. Tuy nhiên hầu hết các tác giả cho rằng kháng sinh là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp được hình thành vào cuối pha lũy thửa, đầu pha cần bằng của quá trình sinh trưởng. 2.1.2 Ảnh hưởng của thành phần môi trường lên men Chất kháng sinh là sản phẩm thứ cấp nên quá trình sinh tổng hợp chất kháng sinh phụ thuộc chặt chẽ vào thành phần môi trưởng, gồm: nguồn cacbon, nguồn nitơ, phosphate vô cơ và các yếu tố vi lượng: [14] (18) 2.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy
- Độ thông khi: xạ khuẩn thuộc loại vi sinh vật hiểu khi do vậy độ thông khí là yếu tổ quan trọng ảnh hưởng đến khả năng sinh chất kháng sinh. Nồng độ oxy thích hợp cho sinh tổng hợp KS là 2-8ml Og/100ml môi trưởng lên men.
- Nhiệt độ: đa số các xạ khuẩn sinh kháng sinh tại Việt Nam có nhiệt độ phát triển tối 28-30° C, nhưng nhiệt độ tối thích cho sinh tổng hợp chất kháng sinh là 22-28"C.
- pH môi trường: pH thích hợp để sinh tổng hợp chất kháng sinh là pH trung tỉnh. -pH acid và kiểm ức chế quá trình sinh tổng hợp chất kháng sinh.
- Nhân giống: sinh tổng hợp chất kháng sinh phụ thuộc vào chất lượng của bào tử tức là tuổi giống. Tuổi giống cây chuyển vào môi trưởng lên men cho hiệu suất sinh kháng sinh cao nhất là 24 giờ tuổi. Lượng giống cây chuyển tử 2-10%. [14].[18] 2.1.4. Cải tạo và bảo quản giống
Hình 2.2: Sơ đồ sinh tổng hợp steptomycin 3.2 Các giai đoạn lên men 3.1.1. Nhân giống :
- Cấy bào tử vào môi trường nhân giống trong bình tam giác.
- Lắc 180-220 vòng 26-28°C/30-70 giờ
- Cho vòa nồi nhân giống ( có sục khí và khuấy ) 20-40 giờ 3.2.2. lên men 2 pha :
- Lên men reong 20-28 °C trong 96 giờ
- Lượng khí thổi qua môi trường : 1 thể tích /1 thể tích môi trường / 1 phút
- PH đạt cực đại sau 96-120 giờ lên men 3.3. Quá trình lên men sản xuất Phương pháp lên men nuôi cấy chìm 2 pha Pha 1: các bào tử nảy chồi mọc thành sợi sau 6-8 giờ Mỗi bào tử mọc 1 chồi, khuẩn lỵ thường mọc thẳng và phân nhánh rất yếu Tế bào chất kiềm Pha 2:Khuẩn tỵ không phát triển Cuối ngày thứ 3 sợi xạ khuẩn bị thu nhỏ và bắt đầu tự phân