Билет 4

1.Биотехнологиялық үрдістерді қамтамасыздандыру принциптері, жүйелендірілуі және олардың сатылары. Шикізаттар, қоректік орталар және оларды дайындау мен залалсыздандыру. Жасуша ішіне сыртқы ортадан енген қоректік заттардан жаңа заттардың түзілуі немесе олардың ыдырауы күрделі биохимиялық процестердің көмегімен іске асып отырады. Микроорганизмдер табиғатта қоректік заттарды өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарынан немесе тірі жасушалардан алады.

Зертханаларда микроорганизмдерді өсіру үшін арнайы әзірленген қоректік орталар қолданылады. Оларды өздерінің құрамына қарай табиғи (сүт, сарысу, жұмыртқа, ет, картоп, бұршақ, сәбіз, т.б.) және жасанды қоректік орталар деп екіге бөлінеді. Жасанды қоректік орталар арнайы рецепттер бойынша дайындалады. Олар жануар текті (ЕПС, ЕПА, ЕПЖ) және өсімдік текті (сыра суслосы) болып екі топқа бөлінеді. Барлық микроорганизмдер бір ғана қоректік ортада өсе бермейді. Әр организм өзінің өсіп дамуына арнайы құрамы бар қоректік ортаны керек етеді. Берілген бір ғана микроорганизмнің түрін өсіруге арналған қоректік орталарды элективті (таңдаулы) орталар деп атайды. Дайындалған орталарды құрғақ, салқын орындарда ұстайды, қоректік орталарға арналған ыдыстарды (шыны түтіктерді) жақсылап жуып, бейтараптап, кептірген соң бу стерилизаторында немесе кептіргіш шкафта стерильдейді (160-170ºС). Мақталы тығындарды қолмен немесе тығын жасағыш қондырғы көмегімен әзірлейді. Қолданылған тығындарды әуелі кептіреді, сонан соң стерильдейді. Мақталы тығындар құрғақ және шыны түтікке жақсы үйлестірілген болуы керек. Дымқыл жерде олар ылғалды тартып алып, зең саңырауқұлақтардың өсуіне жағдай туғызады. Бұл саңырауқұлақтар және басқа микроорганизмдер шыны түтіктің ішіне түседі де, қоректік ортаның стерильділігін бұзады.

Агар-агар кейбір теңіз балдырларын сумен қосып қайнату кезінде пайда болатын экстракт. Судағы пайда болған масса сілікпе тәрізді болады. Жоғарғы сапалы агар-агар ТМД, Жапония және басқа да елдерде қызыл түсті теңіз балдырларынан дайындалады. Құрамына қарай агар-агар өте күрделі органикалық қоспа (70-80% полисахарид) болып табылады. Агар-агар әлсіз сары түсті ұнтақ, пластина және жіп тәрізді болады.

Пептон – қышқыл ортада ферменттердің әсерінен толық ыдырамаған белоктардың өнімі. Оның құрамы микробтардың тіршілігіне қажетті полипептидтер мен амин қышқылдарының қоспасынан тұрады. Пептонды ірі және ұсақ қара малдың үлкен қарнынан алады. Ол суда жақсы ериді, қыздырғанда ұйымайды, тұз ерітінділерін қосқанда тұнбаға түседі.

Желатин – белоктан тұратын жануарлар желімі. Оны шеміршектерді, сүйектерді, сіңірлерді әбден қайнату арқылы алады. Олардың сырт көрінісі ашық қоңыр түсті жапырақшалар тәрізді болып келеді. Иісі, дәмі болмайды, 32-34⁰С температурада балқи бастайды, 16⁰С-та қатады.

Микробтар қоршаған ортада көптеген факторлардың әсеріне ұшырайды. Микроорганизмдерге физикалық және химиялық факторлардың тигізетін әсері олардың әсер ету ұзақтығына, қарқындылығына, микроб жасушасының концентрациясына, физиологиялық жағдайына, тіршілік ету ортасына байланысты болады. Бацилла споралары барлық сыртқы орта факторларына вегетативті клеткаларға қарағанда төзімдірек болады.

Физикалық факторлар. Температура микроб тіршілігі үшін маңызды факторлардың бірі болып табылады. Ол микробтың дамуы үшін оптимальді, минимальді және максимальды болып бөлінеді. Бактериялардың әр түрінің өздеріне тән оптимальді өсіп-өну температурасы болады. Соған байланысты микроорганизмдер термофильдер, психрофильджер, мезофильдер болып бөлінеді.

Термофильдер – (termos – суық, philen – жақсы көру) табиғатта көбінесе топырақта, суда, жылы су көздерінде, сонымен қатар адамдар мен жануарлардың асқазан-ішек жолдарында кездеседі. Өсудің минимум температурасы – 35⁰С, оптимум – 50-60 ⁰С, максимум – 70-75⁰С.

Психрофильдер – (psichros – суық, philen – жақсы көру) солтүстік теңіздерінде, топырақта, тоқтама суларда тіршілік ететін бактериялар. Олар тіршілік ететін минимум температура – 0⁰С, оптимум – 15-20 ⁰С, максимум – 30-35⁰С.

Мезофильдер – (mesos – орташа, philen – жақсы көру) өте кең тараған бактериялар тобы. Бұл топқа сапрофиттердің көпшілігі мен барлық патогенді микробтар жатады.. Олар үшін тіршілік етудің минимум температурасы - 35⁰С, оптимум – 50-60 ⁰С, максимум – 70-75⁰С.

Жоғары және төменгі температура микроорганизмдерге әр түрлі әсер етеді. Төменгі температурада микробтар анабиоз жағдайына еніп, бірнеше айлар бойы тіршілігін сақтауы мүмкін. Жоғары температура, әсіресе бу қысымы арқылы берілген кезде микробтарға қатты әсер (өлтіреді) етеді. Көбінесе жоғары температураны объектілерді микробтардан зарарсыздандыру үшін қолданады.

Физикалық факторларға сонымен қатар кептіру, осмостық қысым, жарық, сәулелі энергия және т.б. жатады. Химиялық факторлар. Химиялық заттар микробтардың өсуін тежейді немесе мүлде тоқтата әсер етеді. Олардың микроб клеткасының өсуін тежеуін бактериостаткикалық, ал тіршілігін мүлде жойытуын бактерицидтік әсер деп атайды. Химиялық факторлардың практикада дезинфекциялауда маңызы зор. Биологиялық факторлар. Биологиялық факторлар микроорганизмдердің антогонисті қасиеттеріне негізделген. Бір микробтың өсу барысындағы тіршілік өнімдері екінші бір микробтың өсіп-өнуін тежейді немесе өлтіреді. Антогонисті қасиет актиномицеттер мен спора түзуші бактерияларда жақсы дамыған.

Жасанды қоректік орталар және олардың компоненттері.Еттің суы көптеген қоректік орталардың негізгі компоненті болып саналады. Ол жылқы немесе қара малдың сапалы еттерінен дайындалады. Сүйек, сіңір, фасция және майлары алынып тасталады. Кәрі малдың етін қоректік ортаны дайындауға қолданбау керек. Етті еттартқыштан өткізіп, өлшейді, сонан соң оған ағын суының екі есе мөлшерін құяды да, 18-24 сағатқа салқын жерде қалдырады. Фаршты сығып алып, еттің экстрактын 30-40 минут әлсіз отта қайнатады. Мақталы дәке сүзгіштен экстракты өткізгеннен соң, қайта қағаз сүзгішпен сүзеді де, бастапқы мөлшеріне ағын суын құю арқылы келтіреді. Ет суын шыны сауыттарға құйып 120ºС-та 30 минут стерильдейді.

Ет суын дайындау процесін жеделдету үшін фаршқа екі есе мөлшерде ағын суын қосады да, бір сағат бойы 50ºС-де қыздырады. Пайда болған массаны екі қабатталған дәкемен сүзіп, етті сығып, алынған сұйықтықты 30 минут қайнатады. Ұйып қалған белоктарды мақталы-дәкеден, сонан соң сүзгіш қағаздан өткізу арқылы бөліп алады. Фильтратқа оның бастапқы мөлшеріне дейін ағын суын қосып, шыны сауыттарға, шыны түтіктерге құйып, 120ºС-де 30 минут стерильдейді. Дайын ет суының рН мөлшері 6,8-6,5 шамасында болады.

Ет-пептонды сорпа (ЕПС). Ет суына 1 % пептон мен 0,5 % натрий хлоридін қосады. Ет суын пептонның толық ерігеніне дейін араластыра отыра қайнатып, оның рН мөлшерін потенциометрдің көмегімен анықтайды. Қоректік ортаның рН-ын 10% натрий сілтісінің ерітіндісі немесе натрий гидрокарбонатының (ас содасының) қаныққан ерітіндісімен 7,4-7,6-ға жеткізеді. Сілтіні сорпаға қосқаннан кейін, оны тағы да 5-10 минут қайнатады. Сонан соң сорпаны дистилденген сумен дымқылданған сүзгіш қағаздан өткізеді. Ет-пептонды сорпаны шыны түтіктерге құйып, 120°С температурада 20 минут бойы стерильдейді.

Ет-пептонды агарды(ЕПА) дайындау үшін ЕПС-ға 2-3% агар-агарды қоса отыра балқытады. Балқыту кезінде қоректік ортаны агар-агардың күйіп кетпеуі үшін әлсін-әлсін араластырып отырады. Балқытылған ЕПА-ын ыстық күйінде тез сүзіп (мақталы-дәке арқылы) шыны түтіктерге құяды. «Қиғаш» қатырылған ЕПА-ды 3-4 мл-ден, ал «тік» қатырылған ЕПА-ды шыны түтіктерге 10 мл-ден құяды. Шыны түтіктер тығындармен жабылып 120°С-де 20-30 минут стерильденеді.

Ет-пептонды желатин (ЕПЖ)микроорганизмдердің белокты ыдырату қасиетін анықтау үшін қолданылады. ЕПЖ-ды 10-15% желатин қосу арқылы дайындайды. Әуелі желатинді 15 минут ЕПС-нда ісіндіріп алған соң су моншасында 50°С температурада балқытады. Ортаның рН-ын 7,3-ке дейін апарып, 20 минут 120°С температурада стерильдейді.

Сусло-агар (СА) зең саңырауқұлақтарды, ашытқыларды және басқа микроорганизмдерді өсіруде қолданылады. Сусло (сыра ашытқысы) құрамында көмірсулар, амин қышқылдары, В тобы витаминдері минералды тұздар және басқа пластикалық материалдар мен энергияның көзі болып табылатын заттардың көптеген мөлшері (20% дейін) болады. Сусло-агарды қызбаған суслоға 2-3% агар-агарды қосу арқылы әзірлейді. Қызбаған суслоны сыра қайнататын зауыттан алуға немесе зертханада дайындауға болады. Жаңа дайындалған сыра ашытқысында қанттың концентрациясы 14-18°-қа дейін жетеді. Баллинг градустары (⁰Б) ареометрдің көмегімен анықталады. Қанттың керекті концентрациясын келтіру үшін ортаға ағын су қосады. Зең саңырауқұлақтарды – 4-6°Б, ашытқыларды – 6-8°Б, сүт қышқылды микробтарды – 8-12°Б мөлшерінде қанттары бар ортада өсіреді.

Агар және желатин қосылған орталарды мақтасы бар дәкемен сүзу арқылы немесе тауық жұмыртқасының белогы көмегімен мөлдір етуге болады. Сарысынан ажыратылған жұмыртқаның белогын сол мөлшердегі сумен араластырып, көбіктің пайда болуына дейін араластырады. Көпіршіктенген белокты балқытып 50°С-ге дейін суытылған ортаға қосып, жақсылап араластырғаннан кейін қайнап жатқан су моншасында бір сағат бойы қыздырады. Белок ұйып, қоректік ортадағы қалқып жүрген бөлшектері өзіне тартып алады. Орта сүзілгеннен кейін мөлдірленеді.

Қоректік ортаның жоғарғы бөлігінің мөлдіреуі сонымен қатар баяу салқындату кезінде де байқалады. Бұл үшін қоректік ортаны стерильдегеннен соң оны бу стерилизаторының ішінде 10-12 сағатқа қалдырады. Қоректік орта тығыздалғанға дейін қалқып жүрген бөлшектер шыны түтіктердің немесе шыны ыдыстардың түбіне шөгеді.

Китт–Троцци ортасы (ЕПБС) анаэробты микроорганизмдерді өсіруге арналған. Оның құрамында қоректік сорпа, 0,5% натрий хлориді, оттегін сорып алуға қажетті бауыр немесе бұлшық ет түйіршіктері болады. Ортаның рН-ын 7,6-7,8-ге жеткізеді. Ортаның бетіне жұқалап индифферентті вазелин майын құйып, 30 минут қайнатады. Микробтарды қоректік ортаға себер алдында, қоректік ортадағы ауаны кетіру үшін, ортаны қайнап жатқан су моншасында 15 минут ұстайды. Дайындалған қоректік орталардың стерильділігін тексеру үшін оларды 3 тәулікке 37°С-ге реттелген термостатқа қояды. Ешқандай микроорганизмдердің өсуінің байқалмауы ортаның жақсы стерильденгенінің дәлелі, ал өсуі бар орталар байқалса, барлық партия жарамсыз деп табылады.

Қоректік орта компоненттерінің қысқаша сипаттамасы.

Желатин – белоктан тұратын жануарлар желімі. Оны шеміршектерді, сүйектерді, сіңірлерді әбден қайнату арқылы алады. Олардың сырт көрінісі ашық қоңыр түсті жапырақшалар тәрізді болып келеді. Иісі, дәмі болмайды, 32-34°С температурада балқи бастайды, 16°С-де қатады.

Қоректік заттардың кқзі ретінде микробтар әртүрлі органикалық және минералдық қоспаларды қолданады. Автотрофты көмірсуды ауадағы көмір қышқыл газынан алып, минералдық заттардың тотығу кезінде бөлінген энергияны (хемосинтез) немесе күннің қуатын қолдана отыра (фотосинтез) органикалық заттарды түзеді. Гетеротрофтар өздерінің өніп өсуі үшін керекті көмірсуын дайын органикалық заттардан алады. Құрамында азоты бар заттарды түзу үшін микроорганизмдер аталмыш элементі бар қоспаларды қажет етеді. Өздеріне қажетті барлық органикалық қоспаларды (көмірсу, аминқышқылдары т.б) глюкоза мен аммоний тұздарын түзей алатын микроорганизмдерді прототрофтар д.а. Ал, мұндай қоспаларды синтездей алмайтын микробтарды ауксотрофтар д.белгілейді.

Стерилизация (лат. Sterilis – ұрықсыздандыру, тұқымсыздандыру) материялдағы патогенді және патогенді емес микроорганизмдерді, олардың формаларын өлтіреді. Бактериологиялық зертханада қоректік орталарды, шыны ыдыстарды, саймандарды, т.б стерильдейді. Асептикалық жұмыстарды жүргізуге жағдай жасау үшін бокс бөлмелері мен қажетті заттарды стерильдейді.

2. Жасушаларға антигендердің енуі, олардың ұлпаларда өзгеруі, сақталуы, және организмде таралуы. Жасуша ішілік протеолиздегі лизосомалардың атқаратын ролі.

Патогенді микробтар организмге енген кезде оның тағдыры организмнің жағдайы мен қоздырғыштың вируленттілігіне байланысты болады. Кейбір микробтар қанмен белгілі бір мүшелерге жеткен кезде ұлпаларда тұнады(қалып қояды), көбееді және ауруды туғызады, мысалы туберкулездің ұлпалық қоздырушысы. Әр жұқпалы ауру клиникалық белгілерге қарамастан, бүкіл организмнің ауруын сипаттайды. Кейде микробтар организмге еніп, тек бұзылған ұлпада ғана қалады да, көбейіп, токсиндер бөледі. Токсиндер қанға өтіп, одан да ауыр улануды туғызады. Бактериемия – микробтар қанда уақытша болып, онда көбеймейді, бірақ қан арқылы басқа сезімтал ұлпалар мен мүшелерге өтеді. Инфекция кезінде макро- және микроорганизмдердің өзара қарым- қатынастарының өзгеріске ұшырауы инфекциялық процесс деп аталады. Ол макроорганизмнің бұзылған гомеостазын және оның сыртқы ортамен тепе теңдігін қалпына келтіруге бағытталған. Ол негізінде үш түрде байқалады: жұқпалы ауру, микроб алып жүру және иммундеуші субъинфекция. Жұқпалы ауру инфекциялық процестің ең айқын көрінісі. Инфекциялық процестің үш кезеңі болады: 1-инкубациялық; 2-продромалдық; 3-клиникалық; 4-сауығу (реконвалесценция).

Белгілі бір микроб түрінің жұқпалы процесті қоздыру қабілеті немесе ауру тудыру мүмкіншілігі оның зардаптылығы (патогенділігі) деп анықталады. Табиғатта зардапты микроорганизмдерден басқа шартты зардапты микробтар да кездеседі. Олар ауруды организмнің табиғи резистенттілігінің (төзімділігінің) әлсіреген жағдайында тудырады. Микробтың зардаптылығының дәрежесі оның уыттылығы (вируленттілігі) болып табылады. Қоздырғыштың уыттылығы LD50бірлігімен өлшенеді. Бұл бірлік тәжірибеге алынған жануарлардың 50% өлтіретін микробтардың ең аз мөлшері (саны). Микроорганизмдердің вируленттілігі олардың токсиндерді түзу қасиетіне (токсигенділігіне) және организмнің ақзалары мен ұлпаларына еніп, сол жерлерде көбейе алу мүмкіншілігіне (инвазиондығына) байланысты. Вируленттіліктің факторларына микробтардың ферменттерін (гиалуронидаза, фибринолизин, нейраминидаза, ДНК-аза, коллагеназа, коагулаза), олардың бетіндегі макроорганизмге бекінуге керекті құрылымдарын (жіпшелер, қылшалар, рибитотейхойлық және липотейхойлық қышқылдар, липопротеидтер мен липополисахаридтер); антифагоцитарлық әрекеті бар құрылымдарын (алтын түсті стафилококктың А-протеині, пирогенді стафилококктың М-протеині, сальмонеллалардың vi-антигені, туберкулез қоздырғышының корд- факторының липиді және т.б.); улы заттарын (гемолизиндер, лейкоцидин, нейротоксиндер, энтеротоксиндер, некротоксин және т.б.) жатқызуға болады.

Табиғи факторлар инфекциялық агенттің организмге енуіне қарсы тұратын бірінші тосқауыл. Микробтардың шабуылына төтеп беретін ең бірінші және күштер барьер – тері. Ол өзінің әсерін эпителийдің жаңаруы, сонымен қатар бактерицидтік әрекеті бар май және тері бездері арқылы іске асырады. Одан қалды, теріде кейбір бактериялардың жасушалық қабырғасын талқандай алатын лизоцим ферменті болады.

Кілегейлі қабықтар бактерицидтік қасиеті бар лизоцим және А-иммуноглобулинін бөліп шығарады. Оған қоса, тыныс алу жолдары қозғалғыш эпителийдің көмегімен бөгде заттарды сыртқа шағарып отырады. Сілекей ауыз қуысына түскен қоректік заттарды ғана емес, сонымен қатар микрофлораны өңдейтін бірінші секрет. Сілекейдің бактерицидтігі лизоцимнің, амилазаның, фосфатазаның және т.б. ферменттердің жоғарғы деңгейімен түсіндіріледі. Асқазан сөлі де көптеген зардапты микроорганизмдерді ерітіп жібереді. Ішекте миллиардтаған микроорганизмдер кездеседі, бірақ оның кілегейлі қабығында қоздырғыштардың қан айналымына түсуіне тосқауыл болатын күшті антимикробтық факторлар орналасқан.

Ұлпалар мен қанға еніп кеткен микроорганизмдердің жолында жаңа барьер – лимфа жүйесі пайда болады. Олар лимфа тамырларын бойлай орналаса, микробтардың денеге таралуын бөгейтін сүзгі рөлін атқарады. Қанның бактериостатикалық қасиеті оның құрамында бактерияларды еріте алатын табиғи антиденелердің – бактериолизиндердің әрекетімен анықталады.

Фагоцитоз – организмге енген зардапты немесе өлтірілген микробтар мен бөгде денелердің жасушалармен жұтылып, кейінірек олардың ферменттерімен талқандалуы. Фагоцитозға қатысушы жасушалар мононуклеарлы фагоциттер жүйесіне жатады. Бұл жүйеге қанның моноциттері, ұлпа макрофагтары (дәнекер ұлпасының гистиоциттері, бауырдың купфер жасушалары, өкпенің альвеолярлық макрофагтары, көкбауырдың, лимфа бездерінің және сүйек майының макрофагтары, плевраның және іш қуысының макрофагтары, сүйек ұлпасының остеокластары, жүйке ұлпасының микроглиалдық жасушалары).

Егер де адам мен жануарлардың ұлпасы тітіркендіргіштің әсеріне тап болса, онда қабыну құбылысын байқауға болады. Қабынудың негізгі белгілері – қызару, домбығу, қызудың көтерілуі және ауырсыну. Бұл белгілерді зақымдалған жасушалардан бөлініп шыққан молекулалар тудырады. Олардың қатарына гистамин және серотонин, лизосомалдық ферменттер, лимфокиндер, лейкиндер, комплементтер, плазмин, простагландиндер және т.б. жатады.

Дене қызуының көтерілуі кейбір микроорганизмдердің өсіп-өнуін тежейді. Зат алмасу процесінің белсенділігінің артуы организмнің қорғаныс күштерінің күшеюіне жағдай туғызады.

Табиғи резистенттіліктің гуморалдық факторлары болып ұлпалар мен биологиялықсұйықтықтарда кездесетін антимикробтық заттар, атап айтсақ табиғи иммуноглобулиндер (опсониндер), лизоцим, бетализиндер, комплемент, пропердин, лактоферрин, интерферон табылады. Лизоцим – микроб жасушасының қабырғасын талқандай алатын мурамидазалық фермент. Ол микро – және макрофагтармен синтезделіп, организмнің барлық биологиялық сұйықтықтарын қанықтырады. Бета-лизинді тромбоциттер түзейді. Олар грам-оң микроорганизмдерге әсер етіп, лизоцимге микроб жасушасын ерітуге көмек көрсетеді. Пропердин – қан сары суының бета-глобулиндер қатарына жататын ақуызы. Ол микроб жасушасының талқандалуында, вирустың нейтрализациялануында, эритоциттердің лизисінде маңызды рөл атқарады. Лактоферрин үш валентті темірдің екі атомын байланыстырып, микроорганизмдермен бәсекеге түседі де, олардың көбеюіне кедергі жасайды. Ол сүт, көз жасы, сілекей және ішек-қарын, ас қорыту, жыныс жолдарының секреттеріне тән компонент болып, қан сары суында кездеспейді. Міне сондықтан да лактоферринді эпителий жамылғысын инфекциялардан қорғайтын жергілікті иммунитеттің факторы ретінде қарастыруға болады. Интерферонды лимфоциттер, фибробластар және макрофагтар түзейді. Ол сенсибилизденген лимфоциттердің және К-лимфоциттерінің цитотоксикалық әрекетін күшейтеді, ісік жасушаларының өсуіне кедергі жасайды және т.б. қорғаныс қызметін атқарады.

3.Инсулин: негізгі қасиеттерінің сипаттамасы. Алу, тазалау, идентификациялау, инсулиннің дайын дәрілік формаларын өндіру. Фармацевтикалық инсулиннің дүниежүзілік саудаға енгізілуі.

Классикалық тұқым қуалайтын аурулар ағзаның барлық жасушаларында бар гендердің дефектімен сипатталады. Бұл дефект патологияға әкеледі. Диабетке әкелетін инсулин геннің зақымдануы нағыз тұқым қуалайтын ауру болып табылады. Ал қалған жағдайларда бұл аурудың инсулин гені бұзылмаған. Бірақ ол асқазан асты бездерінің В-жасушаларында қызмет атқарады. Ал қалған барлық жасушаларда көптеген басқарулардан іске қосылмаған. Адам инсулин жеткіліксіздігінен өліп кетсе, реттеушілік жасушада бірде–бір инсулин генінің қосылуына жол бермейді. Сондықтан қант диабетімен ауыратындарды емдеу үшін жасанды түрде енгізілетін инсулин ұсынылған.

Денсаулық сақтау тәжірибе үшін инсулин алудың екі әдісі.Диабетті емдеу үшін керек инсулинді алғашқы кезде сойылған жануарлардың асқазан асты безі жасушаларынан алған, сол себепті оның бағасы өте қымбат болған. Жануардың инсулині өзінің аминқышқыл реттілігімен адам инсулинімен бірдей емес, сондықтан ол кейбір адамдарға әсер етпейді, тіпті адам оны көтере алмауы мүмкін. Инсулиннің жоғары бағасы мен шектеулі ресурсы оның терапевтік кең масштабта қолданылуын тежеді. 100 г кристаллды инсулин алу үшін 800-1000 кг асқазан асты бездері қажет, ал сиырдың бір безі 200-250 г болады. Бұл инсулинді диабетиктер үшін қымбат және қол жеткізуге қиын етті.

Инсулиннің жетіспеушілігімен байланысты және оны қолдану қажеттілігінен қант диабетімен ауыратындар үшін шошқа инсулинін адам инсулиніне айналдыру мүмкіншіліктері қарастырылды. Химиялық модификация жолымен жануар инсулинін адамдікінен еш айырмашылықсыз етілді, бірақ бұл өнімнің қымбаттауына әкеп соқты.

Адамның генді-инженерлік инсулинінің алынуы.Соңғы уақытта микробиологиялық синтез көмегімен гормональды стероидтық препараттарды алу әдістері жасалынған. 1978 жылы «Генентек» компаниясының штамында құрастырылған инсулинді алды. Инсулин ұзындығы 20 және 30 аминқышқылдай 2 полипептид тізбегінен тұрады. Олардың дисульфидті байланыспен қосылуы кезінде нативті екі тізбекті инсулин пайда болады. Ол өзінде E.Coli ақуыздарын, эндотоксин және басқа қосылыстарды құрамайтындығы, жануар инсулині ретінде кері әсер бермейтіндігі, алайда биологиялық активтілігінде айырмашылығы болмайтынын көрсетілген.

Ақырында, E.сoli жасушаларында проинсулин синтезі жүргізілді. Ол үшін РНҚ матрицасында кері транскриптаза көмегімен ДНҚ- көшірмесін синтездеген. Алынған проинсулинді тазартудан кейін оны ерітіп, нативті инсулин алды және осы кезде экстрация және гормон бөлу этаптары минимумға теңгерілді. 1000 л өсінді сұйықтықтан 200 г гормон алуға болады. Бұл шошқа немесе сиырдың 1600 кг асқазан асты безінен бөлінетін инсулин мөлшеріне эквивалентті.

1982 ж. бастап Eli Lilly компаниясы А және В тізбегінің ішке таяқшасы мен бөлек синтез негізінде геннді-инженерлік инсулин шығарады. Өнім бағасы төмендейді. Алынатын инсулин кері әсерін бермейді, себебі гендік микроорганизмде адам гормонын синтезін кодтайтын ген орналастырған. Бұрын 1 г инсулин алу үшін 8 кг асқазан асты безі қажет болатын, ал қазір ішек таяқшасының бактериялары өсірілетін 5 л көлемдегі өсінді орта болса болды. Адамның генді-инженерлік инсулинін шығаруды масштабтаудың концептуальды тәсілдері: -продуцент-штамін өсіруі; -инсулин тазартуы; -инсулин идентификациясы; -дайын дәрілік инсулин формаларының шығарылуы; -инсулиннің фармакологиялық және токсикологиялық қасиеттерінің зерттелуі.

5. Каллусты жасушаларды алу, өсіру және сипаттамасы.

Каллус ұлпасы жасуша өсіндісінде жоғары сатыдағы өсімдіктерде кездесетін жасушалардыѕ мамандану қабілетініѕ жойылуына байланысты пайда болады. Каллус ұлпасы өте сирек жағдайда, өсімдік зақымданғанда пайда болады. Бұл ұлпа зақымданған жерді қорғап, мүшені қалпына келтіру үшін қоректік заттарды сол жерге жинайды. Арнайы ұлпа жасушаларыныѕ бөлінуге қабілеті пайда болған кезде каллус ұлпасы түзіледі.

Жасуша зақымданғанда оныѕ жауабы ретінде төзімділік пайда болады. Қоректік ортаға кез келген ұлпаныѕ бөлігін немесе эксплантты енгізгенде де, каллустыѕ түзілуін байқауға болады. Эксплант дегеніміз – каллус ұлпасын алу үшін қоректік ортаға отырғызылатын өсімдіктіѕ алғашқы бір бөлшегі.

Бірақ эксплант құрамында физиологиялық белсенді заттар аз болғандықтан каллус ұлпасы пайда болуы үшін қоректік ортаға қоздырғыш ретінде фитогормондарды қосады.

Каллус ұлпасы тығыздылығына байланысты борпылдақ, тығыз немесе орташа тығыз болады. Борпылдақ каллус тез өседі және сұйық орта /суспензия/ дайындауға қолайлы. Тығыз каллус ұлпасын екінші мамандану арқылы тұтас өсімдік алу үшін пайдаланады.

Каллус пайда болуы үшін алғашқы кезде қоректік ортада ауксинніѕ мөлшері, оныѕ өсу кезіндегі көрсеткішінен бірнеше рет жоғары болуы шарт. Мысалы, каллустыѕ пайда болу кезінде ортаға 2-3 мг/л 2,4-D қосу қажет болса, ал оныѕ өсуін қолдау үшін 0.5- 1.5 мг/л 2,4 D жеткілікті /эксплант түріне байланысты/.

Каллус ұлпасыныѕ өсуін сақтау үшін (әрбір 4-6 аптадан соѕ) ұлпаныѕ бір бөлігін залалсыздандырылған жағдайда сақтай отырып, жаѕа қоректік ортаға ауыстырады, бұл үрдісті көшіру немесе пассаж жасау дейді. Осылай каллус ұлпасын ұзақ уақыт /оншақты жылдар бойы/ сақтауға болады. (лпаны бірнеше рет пассаждан өткізуге/ көшіруге/ болады. Бірақ көп рет пассаждан өткен каллус “үйреншікті” жағдайға ұшырайды. Нәтижесінде гормондық тәуелсіздік пайда болып, каллус ұлпасыныѕ тұтас өсімдікті қалпына келтіру қасиеті жойылып кетуі мүмкін.

Өсудіѕ жылдамдығына байланысты каллусты қайта отырғызуды /пассаждауды/ 28-30 күн сайын жүргізіп отырады. Өсіру кезеѕі орташа 4 аптаға теѕ. Каллус ұлпасыныѕ жаѕа қоректік ортаға қайта отырғызуға арналған бөлігін енді эксплант емес, оны трансплант деп атайды.

Каллус ұлпасы пайда болу үшін эксплант ретінде өсімдіктіѕ әр түрлі мүшесін: тамыр, өркен, жапырақ, тозаѕқапты және т.б қолдануға болады.

Каллус алу үшін жетілмеген, жас ұлпаларды пайдаланған жөн. Мысалы, ұрықтанудан 8-10 күн өткен соѕ алынған жүгерініѕ эндосперм эксплантынан каллус пайда болмайды.

Алғашқы экспланттыѕ өлшемі каллустыѕ өсуіне әсерін тигізбейді, бірақ еѕ аз мөлшердіѕ шегі болады, оны азайтқан жағдайда эксплантты өсіру мүмкін емес. Мысалы, сәбіз тамырыныѕ флоэмасынан алынған массасы 3,8 мг экспланттар өсуге жарамды болса, осындай мөлшерде жер алмұртынан алынған эксплант жарамсыз. Оныѕ себебі сәбіз жасушалары ұсақ болғандықтан, эксплантты кескен кезде олар көбірек зақымданады.

Каллус жасушалары өсу кезінде бөлініп, өсіп, маманданып, соѕында өсуі тежеліп, тоқтайды. Каллус ұлпасыныѕ өсуі қалыпты жасушалар сияқты S- әрпі тәрізді сызба ѕұсқасымен бейнеленеді (4-сурет). Әдетте, агарланған 20-40 мл қоректік ортаға отырғызылатын масса 60-100 мг теѕ.

Осы мөлшердегі экспланттыѕ үлкен бөлігі 3-8 апта ішінде қайта отырғызуға жеткілікті каллус түзеді. Осы каллусты әрі қарай өсірген кезде, генетикалық және физиологиялық ерекшеліктері бар жасуша штаммы түзіледі.

2. Энтомопатогенді препараттарды алу технологиясы. Нитрагин және ризотрофин бактериялық тыңайтқыштарын алу.Мәдени өсімдіктер түрлі зиянды шөптерден, кеміргіштерден, жәндіктерден, нематодалардан, фитопатогенді бактериялардан, саңырауқұлақтардан, климаттың жағымсыз жағдайларынан зардап шегеді. Қазіргі кезде көптеген елдерде 30дан аса энтомопатогенді(жәндіктер үшін патогенді) препараттар өндіріледі. Олар белгілі бір жәндіктердің түрлерінің жоғарғы телімділігімен және адамға, жануарлар мен құстарға қауіпсіздігімен сипатталады. Микроорганизмдер негізінде алынатын энтомопатогенді препараттар биоценоздарда жағымсыз өзгерістерді болдырмайды және аймақтағы экологиялық жағдайды өзгертпейді. Бактериалды энтомопатогенді препараттардың маңызды көзі болып Bacillus thuriagiensis табылады. Бұл топтың бактериялары бірнеше жүздеген зиянды жәндіктерге үшін, соның ішінде жапырақжейтін жәндіктер үшін – алма, жүзім, орамжапырақ, орман ағаштарының зиянкестері үшін патогенді болып келеді. Оларға тән қасиеті – жасушада жәндіктер үшін токсикалық кристалды қоспалардың болуы. Токсин гусеница ішегінің параличін туғызып, оның эпителиінің ыдырауына әкеледі. Препараттардың өндірісінде Bac.thuringiensis-нің 4 түрінің маңызы бар: I) var.dendrolimus - дендробациллин препараты; 2) var. galleriae - энтобактерин препараты; 3) var. insectus - инсектин препараты; 4) var. alesti - алестин. Микробты препараттар порошок(ұнтақ) және дуст түрінде шығарылады. Алу технологиясы негізделген: тереңдік культивирлеу: себінді материалды лабораторияда арнайы аппараттарда өсіру, ферментерде өндірістік культивирлеу, культуралды сұйықтықты концентрлеу, кептіру, дайын препаратты стандарттау және орау. Микроскопиялық саңырауқұлақтар негізіндегі препараттардың көптеген зиянды жәндіктерді жою мүмкіндігі бар, жәндіктерде микоз ауруын туғызады. Саңырауқұлақтық энтомопатогенді препараттар Beaveria саңырауқұлағын(ақ мускардина қоздырушысы) культивирлеуге негізделеді. Саңырауқұлақ жасанды орталарда оңай культивирленеді. Спораларын центрифугалайды да, толтырғышпен(тальк, бор, т.б.) араластырады. Зиянды жәндіктермен күресу үшін жәндіктердің вирустарын қолдануға болады. Жәндіктердің ауруларын туғызатын 300 вирус белгілі. Вирусты препараттарын дайындау қиынға соғады, себебі вирустар тек тірі жасушаларда ғана көбееді. Препараттар: вирин - ЭНШ (против непарного шелкопряда), вирин-ЭКС (против капустной совки) и вирин - АББ (против американской белой бабочки). Биологиялық (бактериалды) тыңайтқыштар. Нитрагин – Rhizobium туыстығының белсенді түйнек бактериялардың негізінде дайындалған бактериалды тыңайтқыш, ол бұршақ тұқымдастардың(бұршақ, фасоль, соя, клевер, люцерна, т.б.) өнімін жоғарлатуға арналған. Нитрагиннің өнеркәсіптік өндірісі асептикалық биотехнологиялық өндіріске негізделген. Культивирлеу үшін жүгері экстракты, меласса, минералды тұздар сияқты компоненттері бар қоректік ортаны қолданады. Азотобактерин – Azotobacter chro-ococcum микроорганизмнің культурасының негізінде алынған бактериалды тыңайтқыш. Bacillus megaterium-нан алынған фосфобактерин препараты күрделі органикалық қосылыстарды қарапайым қосылыстарға дейін ыдыратады.

Отечественное биотехнологическое производство выпускает 3 группы энтомопатогенных препаратов:

1. Бактериальные препараты на основе Bacillus thuringiensis - энтобактерин-3, дендробациллин, инсектин, токсобактерин.

2. Грибной препарат боверин на основе гриба Beauveria bassiana.

3. Препараты на основе вирусов ядерного полиэдра (вирин-ЭНШ, вирин-ЭКС и др.).

Из всех энтомопатогенных бактерий наиболее исследованы грамположительные бактерии Bac.thuringiensis. Она не только разрушает насекомое, попадая внутрь, но и продуцирует ряд токсичных продуктов. Среди этих токсичных продуктов выделяют 4 компонента:

- α-экзотоксин, или фосфолипаза С, - продукт растущих клеток бактерий. Токсическое действие фермента связывают с индуцируемым им распадом незаменимых фосфолипидов в ткани насекомого, что приводит к гибели последнего.

- β-экзотоксин - накапливается в культуральной жидкости при росте клеток. Считают, что молекула β-токсина состоит из нуклеотида, связанного через рибозу и глюкозу с аллослизевой кислотой. Его действие, видимо, обусловлено ингибированием нуклеотидазы и ДНК-зависимой РНК-полимеразы, связанных с АТФ, что приводит к прекращению синтеза РНК. По сравнению с другими токсинами действует медленнее, в основном при переходе от одного цикла развития к другому. По наблюдениям, β-экзотоксин - мутаген, поражающий генетический аппарат особей.

- γ-экзотоксин - малоизученный компонент, неидентифицированный фермент (или группа ферментов).

- δ-эндотоксин - параспоральный кристаллический эндотоксин. Образуется в процессе споруляции бактерии в противоположной от формирующейся споры части бактерии. На завершающей стадии спорообразования токсин приобретает форму 8-гранного кристалла. Кристаллы состоят из белка, аминокислотный состав которого близок для различных штаммов. Доказано, что кристаллический белок в кишечнике восприимчивых насекомых распадается на молекулы протоксина. Протоксин под действием протеиназ распадается на токсические фрагменты. Различие в восприимчивости некоторых видов насекомых к действию кристалла, по-видимому, связано с присутствием специальных кишечных протеаз, осуществляющих гидролиз кристаллов in vivo. Такими протеазами обладают не все насекомые, отсюда и избирательность действия δ-токсина. Чтобы насекомое погибло, кристаллы должны попасть в его организм. После поглощения кристаллов гусеницы перестают питаться. Первичным местом действия δ-токсина является средний отдел кишечника.

Биотынайтқыштар.Атмосфералық азотты фиксациялайтын микроорганизмдер өсімдіктерді азотпен байыту көзі ретінен басқа олардың өсуін ширататын гормондар түзеді, фитопатогенділерге антагонизмдік байқатады.

Жерді тынайтататын түйнек бактерияларының биомассасы бар препараттар ауыл шаруашылығында 100 жылдан астам қолданылып келеді, егінді 5-20% (соя, үрме бүршағы, бүршақ) жоғарла-тады.

Келесі микроорганизмдер топтары қолданылады:

- түйнекті бактериялар туыстары - Rhizobium (жылдам өсетіндер) және Bradyrhizobium (бәсеңдеп өсетіндер); нитрагин препараты; бүршақ дақылдары (Rh. trifolii - жоңышқа, Rh. japonicum -соя, Rh. faseoli - үрме бүршағы, Rh. lupini- люпин және басқа);

- Frankia, актиномицеттер, ризобий секілді ағаштар тамырларында және бүталарда симбиозды азотты фиксациялайды;

- Azotobacter, азотобактерин препараты, негізінен оранжереялык, және парниктегі өсімдіктерде кездеседі, бос күйде тіршілік ететін микроорганизмдер, симбиоздық емес азотты фиксациялайды;

- Agrobacterium, Arthrobacter, Azospirillum және басқа прокариоттар симбиозды емес, ассоциативті азотфиксациялау жүргізеді (ризосферада, ризопланда - тамырлар бетінде). Осы топ бактериялар арасында фитопатогендері кездеседі, мысалы, Agrobacterium tumefaciens;

- Көк-жасыл балдырлар (цианобактериялар) Tolypothrix tennis, Anabaena cylindrica, Nostoc linckia және т.б. Вегетациялық кезең уақытында 1 га 50 кг дейін атмосфералық азот байланысады, бірақ, оларды дақылдандыру үшін өте көп су мен күн сәулесі қажет.

Биотыңайтқыштар Германияда алғашқы тыңайтқыш - нитрагин жасалган кезде 1896 жылдан бастап ауылшаруашылығында өндіріліп, қолданыла бастады. Қазіргі уақытта егіс алқаптарында әртүрлі биотыңайтқыштар қолданылады, солардың ішінде:

- ризоторфин (Rhizobium), ақуыз және витаминдер мөлшерін көтеріп бүршақ, соя, асбүршағының және т.б. өнімдерінін шы-ғымдылығы 5-20% дейін артырады;

- азотобактерин (Azotobacter), жылыжайлық және парникті өсімдіктерде биотин, гетероауксин, гиббереллин, никотин және пантетен қышқылының синтезін күшейтеді;

- цианобактерияларды колдану - альголизация (азот бекітетін көкжасыл балдырлардың 130 жуық түрі) - Anabaena, Nostoc, Toly-pothrix және т.б., күріштік және суармалы eric алқаптарында.

Бактериалық тыңайтқыштарды биореакторларда ферментация нәтижесінде алады, биомассаны сепарациялайды, концентрация-лайды, кептіреді және себу алдында топыраққа енгізіледі.

Цианобактерияларды инсоляция жагдайында арнайы бассейн-дерде дақылдандырады, 3 аптадан кейін 1 га су бетінен суарылған және күріштік егіс алқаптарында колданылатын 15 тоннаға жуық биомасса жиналады.

Егер азот бекітетін прокариоттар өсімдіктердің азотқа қажетті-лігін қанағаттандырса, сондықтан топырақтагы байланысқан азот-қа тәуелді болмаса, онда саңырауқүлақтар оларға фосфор жеткі-зуді қамтамасыз етеді. Саңырауқүлақтар және өсімдіктер симбиозы нәтижесінде микориза түзіледі. Саңырауқүлақтар тамырлық жүйеде көбейіп, оның көлемін үлғайтады және фосфаттарды өсім-діктермен жеңіл сіңірілетін ерігіш қосылыстарға ауыстыра алады.

Микроорганизмдер өсімдіктер клеткаларына дейін азот пен фосфорды жеткізуді жеңілдетумен қатар циклді қүрылыстың томен молекулалы, азотсыз қосылыстары болып табылатын өсуді реттеуші синтез жолымен өсімдіктердің өсуі мен дамуын реттейді:

- ауксиндер, саңырауқүлақтармен (Nectria galligene), бактерия-лармен (Azotobacter, Rhizobium) синтезделеді;

- гиббереллиндер, саңырауқүлақтармен (Fusarium moniliforme, Collybia conigens), актиномицеттермен (Actinomyces chromogenes, A. flavus), бактериялармен (Azotobacter, Agrobacterium, Rhizobium) синтезделінеді;

- цитокининдер, саңыраукүлақтармен (Nectria galligene, Taph-rine spp., Cytospora spp.), актиномицеттермен (Streptomyces spp.), бактериялармен (Azotobacter, Agrobacterium, Rhizobium) өндіріледі.

Арпа, күріш, бидай, қонақ жүгері (сорго) дәндерін өңдеуде инокуляторлар ретінде Azospirillum (A. brasielense, A. lipoferum) бактерияларын қолдану кезінде өнім 10-30%-ға жоғарылайды.

Фитопатогендердің өсуі мен көбеюін тежеу субстратка бәсеке үрдісінде немесе антибиотикалық заттар өнімдерімен қамтамасыз етіледі: -ризосфераға тақау топырак қабатында болатын, темірдін көп бөлігін байланыстыратын сидерофорлар синтезі. Фитопатогендер сонымен қатар сидерофорларды синтездейді, бірақ ризосфералық бактерияларға қарағанда темірге байланғыштығы төмен. Ризосфе-ралық бактериялар субстратқа бәсекеден тыс қалады;

- фитопатогендердің өсуі мен көбеюін тежейтін антибиотик-тердің өндірілуі. Мысалы, псевдомонадалар, агробактериялар және т.б. фитопатогендерді тежейтін агроциндер, гербиколин, оомицин, феназин, пирролнитриндерді синтездейді.

Кейбір микроорганизмдер (псевдомонадалар, энтеробактерия-лар және т.б.) патогенді саңырауқұлақтардың клетка қабырғасын бұзатын ферменттерді (липазалар, хитиназалар, протеазалар) син-тездейді.

5. Вируспен залалданған өсімдіктерді балау әдістері. Өсімдік ауруларын балау барысында иммунды ферменттік талдауды қолдану. Вирус ауруларын анықтау әдістерініѕ сезімталдығы жоғары және сенімді ғана емес, талдау жүргізгенде өте тиімді болуға тиісті.

1.Сырттай көзбен тексеріп, сараптау арқылы ауруды анықтау. Көптеген жағдайда өсімдіктіѕ ауруға шалдыққаны жөнінде сыртқы белгілері арқылы қорытынды жасауға болады. Өсімдік өсуіндегі ауытқуларды, хлороз, некроз, жапырақ теѕбілі, сонымен бірге, өсімдік сабағында, гүлінде, жемісінде, тұқымда және түйнекте байқалатын өзгерістерді бағалап, болжауға болады.

Көзбен көру арқылы ауруды анықтау әдісі өте қарапайым, ол үшін арнайы жабдықтар керек емес, бірақ бақылаушыныѕ белгілі тәжірибесі мен білімін талап етеді. Бұл әдістіѕ негізгі кемшілігі әр түрлі вируспен шалдыққан өсімдіктердіѕ ауру белгілері өте ұқсас болғандықтан, оларды айыру қиын. Тіршілік ортаныѕ өзгеруі, кейбір қоректік элементтердіѕ жетіспеуі немесе артық болуы, гербицидтерді дұрыс пайдаланбауы, патогендік саѕырауқұлақтардыѕ әсері және басқа да жағдайлар бір-біріне ұқсас өзгерістерге әкелуі мүмкін. Тұқым өсіру шаруашылығында сырттай анықтау арқылы ауруды жұқтырған материалды алдын ала бағалауға болады.

2.Электромикроскопиялық анықтау. Әдетте, бұл әдісті ауруды туғызатын вирус белгісіз болғанда, яғни, жалпы вирусты анықтау үшін қолданады. Өкінішке орай, бұндай күрделі әрі кымбат әдістіѕ кемшіліктері көп.

3.Индикаторлық анықтау әдісі – вирус инфекциясын индикатор -өсімдікке көшіргенде өсімдік зақымдалып, белгілі реакциялар арқылы жауап береді. Бұл өте күрделі және көп еѕбекті қажет ететін әдіс.

4.Серологиялық анықтау әдісі жылы қанды жануарлар иммунитетіне негізделген.

5. Иммуноферменттік талдау әдісі иммуноглобулин ақуызын сіѕіру қасиетіне, антиденешіктерге ферменттер көөмегімен белгілерді салуына негізделген.

6. Иммунологиялық емес диагностика молекулалық деѕгейде өтетін нуклеин қышқылдарыныѕ будандасуымен байланысты.

Өсімдіктерді вирус ауруынан сауықтыратын тиімді әдістерініѕ бірі - меристема өсіндісі. Еѕ бірінші меристемаө өсіндісін Г. Морель мен К. Мартина 1952 жылы қолданып, сауықтырылған нарғызгүл мен картопты алады. Қазіргі кезде меристема ұлпасында вирус ауруыныѕ неліктен таралмайтындығы толық анықталмаған. Кейбір зерттеушілердіѕ айтуына қарағанда, вирустардыѕ жасушадан жасушаға баяу таралуы меристемада өткізгіш жүйеніѕ болмауына байланысты, ал екінші пікір бойынша, меристема жасушаларыныѕ ерекше метаболизмініѕ күйіне байланысты. Соѕғы кездерде меристема өсіндісін вирус ауруларынан сауықтыру үшін хемотерапиямен бірге ыстықпен өѕдеу әдістері қолданылып, тиімді нәтижелер алынды.

Билет 6 1.Антидене туралы түсінік. Антиденелер синтезінің механизмі, биологиялық рольі. Антиденелердің физика-химиялық қасиеті және молекулярлық құрылымы. Антиденелердің қалыптасу теориясы.

Гуморалдық иммунитеттің негізін телімді антиденелер құрайды. Антиденелер – антигендердің әсерінен организмде В-лимфоциттері (плазматикалық жасушалар) түзейтін және осы бөгде заттармен әрекеттесе алатын (телімді) ақуыздар – иммуноглобулиндер. Иммуноглобулиндердің бес класы белгілі: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Иммуноглобулиндер – екі ауыр (әрқайсысының молекулалық салмағы 50000 Д) және екі жеңіл (әрқайсысының молекулалық салмағы 25000 Д) полипептидтердің тізбектерінен тұратын ақуыз. Иммуноглобулиннің молекуласында жеңіл және ауыр полипептидердің әрбір жұбы бір бірінен айнымайтын тізбектер. Полипептидтің әрбір тізбегі вариабелді (өзгермелі) және константты (тұрақты) бөлімдерден құрастырылғын. Антидененің вариабелді бөлімінде антигендермен әрекеттесе алатын белсенді орталықтары орналасады. Антиденелер бір антигенді екіншісінен ажырата алатын қабілетке ие. Олардың әрқайсысы тек өздерінің пайда болуына себепкер болған антигендермен ғана әрекеттесе алады. Антиденелердің бұл қасиеті оның комплементарлығы деп белгіленеді. Антиген-антидене реакциясы организмге әрдайым пайдалы болмай, кейде залалды да болып келуі мүмкін. Айталық, аталмыш реакциялардың нәтижесінде денеге енген заттар, соның ішінде микробтар өңделіп, фагоцитозға жеңіл тартылады, бөгде ақуыздар бейтарапталынады, трепонемалар, лептоспиралар, келімсек жасушалар талқандалынады. Сонымен қатар кейбір жағдайларда антиген-антидене кешені анафилаксияны, есекжемді, демікпені және басқа аллергиялық реакцияларды тудырады.

Телімділігі бірдей антиденелер белгілі бір антидене өндіруші жасуша клонының өнімдері болып табылады. Бір лимфоцит клонының өнімдері моноклоналды антиденелер деп белгіленеді. Әрбір бөгде зат антигендердің кешенінен құралатынын ескерсек, оған қарсы иммунды жауапты қалыптастыруға лимфоциттердің бірнеше клондары қатысатын болады. Міне сондықтан да организмде бөгде затқа қарсы түзілген антиденелер жиынтығын поликлоналды антиденелер деп атайды. Моноклоналды антиденелерді зертханалық жағдайда гибридома технологиясының көмегімен алуға болады.

2.Пробиотиктер. Пробиотиктердің жіктелуі, әсер ету механизмі, алу технологиясы. Пребиотиктер. Синбиотиктер.

Пробиотиктер - бүл қүрамында тірі микроорганизмдер - адам немесе жануарлардың симбионттары бар, организмнің бүзылған микроэкологиясын қалпына келтіру қабілеттілігін қамтитын биопрепараттар. Пробиотикалық препараттар ретінде қолданылатын симбионтты микроорганизмдерге организмде туа болатын, қышқылға төзім-ді бифидобактериялар, лактобациллалар, стрептококктар, сондайақ басқа топтар болады.

Пробиотиктер -бактерия-симбиондардан дайындалынатын, экологиялық таза препараттар.

Олардың биологиялық қасиеттері препараттың эффектілігін жоғарылатады. Пробиотиктерді жасаған кезде негізгі талаптар, жоғарыактивті штамдар негізінде жасалынған ұйытқыларды қолдау болып табылады. Соңғы кездері пробиотикалық перпараттар құрамына жие-жие тегіне жататын споратүзуші аэробты бактериялар қосылған. Көпшілігі антогонистикалық, протеолитикалық қасиеттерге ие және антибиотик тәрізді субстанцияларды өндіруге қабілетті.

Пробиотиктердің 5 ұрпағын ерекшелейді:

-Монокомпонентті препараттар - ішек-қарын микрофлорасының (бифидумбактерин) бір микроорганизм штамынан құралған.

-Ішек-қарынды мекендемейтін, керісінше мерзімді - патогенді және патогенді микроорганизмдерді тежеп шығаратын (бактисубтил) препараттар.

-Поликомпонентті препараттар немесе симбиотиктер. Бірнеше бактерия штамдарынан (Ацилакт) құралған немесе өзіне бірнеше бактерия түрін қоса алады (Бификол).

-Синбиотиктер. Метаболиттер (Бифилиз) мен стимуляторлар (өсу және көбею) қосылған кәдімгі флора бактерия штамдарынан құралған.

-Поликомпонентті комбинирленген препараттар (Бифиформ).

Сау адамда ішек, жыныс биотоптарын немесе ауыз куысын мекендейтін микрофлора (бүл биотоптарда көбіне түрлі микроорганизмдер болады және ішек, тыныс және жоғарлаушы зәр жыныс инфекцияларына "қақпасы") өз кезегінде симбионтты микроорганизмдермен беріледі – бұл эубиоз жағдайы.

Әртүрлі ауруларда (жүқпалы, соматикалық және әсіресе, сим-бионтты микрофлора мекендейтін мүшелердің патологиясы кезін-де) жоғарыда көрсетілген биотоптардың микроэкологиясы бүзы-лады, кездейсоқ немесе транзиторлы, соның ішінде шартты-пато-генді микроорганизмдер (протей, кандида, гемолитикалық стреп-тококк, алтын түсті стафилококк, лактоза теріс энтеробактерия-лар) мекендей бастайды, ал симбионттар саны азаяды - бүл дис-бактериоз жағдайы. Дисбактериоз өз кезегінде асқынады, басқа аурулардың себепшісі болып табылады.

Эубиозды, бүзылған микроэкологияны қалпына келтіру үшін бірінші ретте симбионтты микрофлораның популяциялық деңгейіқ онымен қоса олар мекендейтін шырышты қабаттың морфофункциональдық жағдайын қалыпқа келтіру керек. Пробиотиктер микроэкологияны түзеу мақсатымен жасалып, қолданылады.

Пробиотиктер келесі биологиялық пайдалы қасиеттерімен сипатталады:шартты-патогенді микроорганизмдерге бактериоциндерді, асқын тотықты қосылыстарды өндірумен, органикалық қышқылдар есебінен орта рН төмендеуі, қоректік субстратқа бәсекелесумен антагонизм көрсетуі; биотопта симбиозды микрофлора өсуін күшейту, колонизациялық төзімділікті немесе бөтендердің, соның ішінде шартты патогенді микроорганизмдердің көбеюіне симбионтты микрофлорадан түратын, эпителиоциттер беткейіндегі биоқабықша есебінен шырыш түрақтылығын нығайту;

• жергілікті иммунитетті ширату, секреторлық иммуноглобулиндерді өндіруді күшейту;

ішектік аскорыту үрдістеріне қатысу, уытты метаболиттерді бейтараптау, сіңіру қабілеттілігі, холестеринді ыдырату қабілеттілігі, ісікке қарсы қасиеті, протео- және липолитикалық активтігі; витаминдерді, аминқышқылдарын, органикалық қышқылдарды синтездеу, микроэлементтер мен минералды тұздардың көздері.

Пробиотиктердің пайдалы биологиялық қасиеттері организмде бұзылған физиологиялық-биохимиялық процестердің қайта қалпына келтіруіне пайдалы.

Пробиотик ретінде қолданылатын микроорганизмдер болу керек:патогенді емес, уытты емес, мутагенділіктің болмауы;технологиялылық, яғни өндірістік жағдайда жеңіл дақылданып, осы кезде өзінің биологиялык активтігін тұрақты сақтау, антибиотикке полирезистентті.

3.Антибиотиктерді өндіру технологиясы. Антибиотиктерді өнеркәсіптік жағдай алудың мысалы ретінде пенициллинді өндіру технологиясының схемасы.

Антибиотик продуценттері ретінде ең көп қолданылатыны микроорганизмдер болып саналады. 50-ші жылдары антибиотикалық қосылыстардың продуценттері ретінде негізінен саңырауқұлақтар мен бактериялар, ал 60-шы жылдардан - стрептомицеттер және балдырлар мен басқа микроорганизмдер топтары қолданылады. Антибиотиктер продуценттері жоғары өсімдіктер (фитоциттер) және жануарлар (лизоцимдер) бола алады.

Антибиотиктер штамм- продуценттерін, жоғары өнімділікті, ертеде негізінен мутагенез және табиғи микроорганизмдер селекциясы әдісімен алынатын. Соңғы жылдары генді инженерия әдісімен антибиотиктердің суперпродуценттерінің конструирлеуінде көп жетістіктерге жетті. Антибиотик биосинтезінің этаптарын реттілікпен орындайтын иммобилизденген жасушалар мен тікелей ферменттерді қолдану перспективалы болып табылады. Антибиотик штамдарының жоғары продуктивтілігі - жасушаларда антибиотиктік биосинтезінің гендер көшірмелерінің ұлғаюы кезінде қол жеткізіледі.

Модифицирленген антибиотиктерді алуға болатын әдіс - мутасинтез. Бұл жағдайда мутантты штамм - продуценттер қолданылады, оларда белгілі антибиотик молекуласының аймақтарының синтезі бұзылған. Бұл жағдайларда синтездеу үшін сол аймаққа аналог аймақтарды енгізеді. Содан кейін культивирлейді. Кейбір продуценттер бір мезгілде бірнеше антибиотиктерді түзе алады.

Антибиотиктердің алу технологиясы. Біздің мемлекетімізде антибиотиктердің көп бөлігінің өндірілуі келесі әдістермен жүзеге асырылады: көлемі 50-200 м.куб асептика жағдайында тереңдік - аэробтық ферментация периодтық жұмыс істейтін аппараттарда жүзеге асады. Ферментация периоды 7-10 тәулікке созылады.