МІКРОБІОЛОГІЯ - М.Г. Сергійчук - 2008

Розділ 12. ВИКОРИСТАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ ЛЮДИНОЮ

Медицина

У медицині мікроорганізми використовують для виготовлення вакцин, створення пробіотиків, отримання діагностичних препаратів.

Виготовлення вакцин. Вакцини - це препарати, які здатні створювати активний специфічний захисний імунітет в організмі. Розрізняють такі види сучасних вакцин:

- живі - створені на основі живих мікроорганізмів зі зниженою патогенністю (атенуйовані мікроорганізми). Наприклад, для профілактики туберкульозу використовують вакцинний штам БЦЖ;

- інактивовані - створені на основі збудника, попередньо інактивованого хімічним або фізичним способом. Використовують для профілактики кашлюку, черевного тифу, кору;

- хімічні - певна композиція антигенних матеріалів, отриманих із збудника або культурального середовища, наприклад дифтерійний або правцевий анатоксин;

- кон’юговані - різновид хімічних вакцин, у яких антигенний матеріал ковалентно зв'язується з імуностимулюючим носієм;

- синтетичні - штучно синтезований макромолекулярний комплекс з установленою структурою.

Перший етап отримання вакцин - це накопичення біомаси мікроорганізмів або продуктів їх життєдіяльності. Наступний етап - інактивація мікроорганізмів, яка може бути різною залежно від використаних методів. Далі проводять концентрування, очистку та ліофілізацію. Обов'язково здійснюють контроль вакцини на стерильність, антигенність, імуногенність та ряд інших властивостей.

Створення пробіотиків. Стадії виготовлення препаратів пробіотиків однакові. Різними є поживні середовища, умови культивування яких відповідають фізіологічним особливостям певних бактерій.

Виробництво пробіотиків аналогічно технологіям отримання біомаси мікроорганізмів. Обов'язковим є перевірка готового препарату на вміст живих мікроорганізмів, їх активність і наявність сторонньої мікрофлори.

Найпоширенішими є пробіотики, основу яких становлять біфідо-, лактобактерії, кишкова паличка або їх композиції.

Пробіотики на основі кишкової палички. Колібактерин - сухий препарат, являє собою ліофілізований штам Escherichia coli М-17. Даний штам має антагоністичні властивості до широкого кола патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів.

Біомасу отримують на казеїновому середовищі з желатиною, при температурі 37 ⁰С, інтенсивній аерації за 6-7 год культивування. До суспензії мікроорганізмів, яка містить 4·10⁹кл/мл додають 10 % сахарози і ліофілізують у спеціальних камерах, які забезпечують високий вакуум. Обов'язковим є проведення контролю препарату на стерильність, кількість живих клітин, антагоністичні властивості до збудників дизентерії, визначення безпечності препарату на лабораторних тваринах. Кишкова паличка стала основою для створення таких препаратів, як нормофлорин, коліфлорин, севакол, мутафлор тощо.

Препарати на основі біфідобактерій. Промисловий випуск вітчизняного препарату на основі біфідобактерій (біфідумбактерину) було розпочато в 1971 р.

Для створення препаратів використовують культури Bifidobacterium adolescentis, B. animalis, B. bifidum, B. infantis, B. longum, B. thermofilum. Для накопичення біомаси використовують середовища на основі печінкового бульйону з додаванням хлориду натрію, пептону і лактози. Ліофілізацію культури проводять з додаванням суміші сахарози, желатини та знежиреного молока. Контроль готового препарату проводять аналогічно колібактерину.

Препарати на основі лактобацил. Іншою відомою групою мікроорганізмів, на основі яких створено велику кількість пробіотиків, - є лак- тобацили. Пробіотики з лактобацил містять: Lactobacillus plantarum, L. casei, L. amilovorus, L. lactis, L. acidophilus, L. delbueckii subsp. bulgaricus, L. brevis та ін.

Культури вирощують на середовищах, виготовлених на основі гідролізату молока, солодового екстракту або відвару капусти з додаванням 1,5 % желатини з перемішуванням, без аерації. Перед ліофілізацією в суспензію бактерій додають як стабілізатор сахарозу, пептон, знежирене молоко.

Препарати на основі бактерій роду Bacillus. Широке застосування у створенні пробіотиків знайшов феномен мікробного антагонізму. Особливо вираженими антагоністичними властивостями характеризуються аеробні спороутворювальні бактерії роду Bacillus.

Перші повідомлення про використання живих мікроорганізмів роду Bacillus у медицині та ветеринарії з'явились у Франції в 50-х роках минулого століття, коли було встановлено, що при проростанні спор B. subtilis продукується ряд ферментів, які здатні лізувати клітини стафілококів, протеїв та деяких інших умовно-патогенних та патогенних бактерій.

Югославське об'єднання "Galenika" в 70-х роках минулого століття розпочало випуск комерційного препарату - бактисубтилу, який було рекомендовано використовувати особам з дисбактеріозами, що виникли внаслідок антибіотикотерапії інфекційних захворювань різної етіології.

Основу різних біопрепаратів з бацил становлять B. subtilis, B. cereus, B. polymyxa, B. coagulans, B. brevis, B. megaterium, B. pumilus, B. laterosporus та B. licheniformis.

У біопрепарати іноді вводять речовини, які стимулюють ріст культур пробіотиків (цукри, амінокислоти, вітаміни тощо). Такі речовини називають симбіотиками.

Отримання сучасних діагностичних препаратів. Для швидкої діагностики збудників інфекції часто використовують імуноферментний та імунофлуоресцентний аналізи, які ґрунтуються на застосуванні висо- коспецифічних антитіл до певних мікробних антигенів. Сучасна біо- технологія створює штучні антигени, які повністю відтворюють структуру природного білка і використовуються як компоненти діагностичних систем. Штучні антигени - це природні хімічно модифіковані сполуки або повністю синтезовані штучно.