Биовит представляет собой порошок (или гранулы) коричневого цвета. Обладает аллергическим действием и повышает общую заболеваемость при концентрации в воздухе рабочей зоны более 22 мг/м3.

ПДК в воздухе рабочей зоны – 0,1 мг/м3 по ХТЦ.

В животноводстве применяют и некоторые другие кормовые препараты антибиотиков.

Кормогризин 5; 10; 40. Содержит 5; 10; 40 г/кг антибиотика гризин, продуцируемого Streptomyces griseus. Стимулирует рост и плодовитость животных.

Бацилихин 10; 20; 30. Содержит полипептидный АБ бацитрацин.

Продуцент – Bacillus licheniformis.

9.2. Производство тилозина

В современном животноводстве тилозин имеет три основных назначения: терапевтическое средство для лечения ряда инфекционных заболеваний (дизентерия, микоплазмоз и др.), профилактика инфекций, биостимулирующее средство. Производятся препараты кормового назначения, возможно применение в ветеринарной практике. Объем производства за рубежом – 500–600 т/год. В числе ведущих производителей крупнейшие биотехнологические фирмы «Eli Lilly» –

США, «Dista Products» – Великобритания.

Тилозин относится к группе макролидных антибиотиков (молекулярная масса 915 Да). Продуцентом тилозина является актиномицет Streptomyces fradiae 3830 (активность около 1500 ед./см3) (1 мг чистого антибиотика соответствует 1000 ед. активности по ингибированию Bacillus subtilis). Получены штаммы (за рубежом) с активностью до

5000 ед./см3.

Тилозин действует на микроорганизмы путем подавления белкового синтеза (связывается с рибосомами, выводя из строя рибосомный комплекс). Обладает широким антибактериальным спектром действия, в основном против грамположительных бактерий. Чистый тилозин (бесцветные кристаллы с температурой плавления 128–132°С) проявляет свойства слабого основания. Хорошо растворим в большинстве органических растворителей из-за присутствия в молекуле различных функциональных групп. Растворимость в воде при 25°С составляет 0,5%. Хорошо реагирует с органическими и неорганическими кислотами, образуя соли.

Молекула тилозина включает углеводные компоненты (сахара: микароза, микаминоза, мициноза) и тилактонное кольцо:

97

Мициноза

Биосинтез тилозина протекает в три этапа: синтез тилактона, синтез сахаров, конверсия тилактона в тилозин. Для биосинтеза компонентов, составляющих структуру молекулы тилозина, питательная среда должна содержать глюкозу, жирные кислоты и аминокислоты.

Внастоящее время разработан ряд прописей питательных сред, где в качестве источников необходимых элементов предложены самые различные вещества.

Для получения посевного материала используют независимую среду на основе соевой муки (источник азота) и глюкозы (источник углерода). В состав этой среды входят (%): соевая мука – 2,5; глюкоза – 2,5; кукурузный экстракт – 1,0; хлорид натрия – 0,2; мел – 0,5; подсолнечное масло – 0,2.

Вслучае замены глюкозы на соевое масло состав среды может измениться следующим образом (%): соевая мука – 0,58; кукурузный экстракт – 0,35; дрожжи кормовые – 0,58; соевое масло – 0,58; мел – 0,35.

Для культивирования продуцента в промышленных ферментаторах предложены следующие ферментационные среды (таблица).

Накопление тилозина происходит в идиофазе. В трофофазе антибиотик в заметных количествах не образуется.

Состав производственных сред для микробиологического синтеза тилозина, %

98

Ферментацию проводят в условиях асептики при температуре 27– 29°С и рН среды 7,0–7,2. Интенсивность аэрации 1,5–0,9 об./(об. · мин). Наиболее интенсивное потребление кислорода наблюдается в трофофазе (вторые сутки), затем оно снижается. Эффективный синтез тилозина происходит при концентрации растворенного кислорода, составляющей не менее 30% от насыщения. Трофофаза длится 2–3 суток (антибиотик практически не образуется). Общая продолжительность процесса биосинтеза – до 220 ч (характерно повышение рН к концу процесса до 7,8–8,0). В настоящее время тилозин выделяют из нативного раствора двумя методами: адсорбционным (сорбция на ионообменной смоле) и экстракционным. Большое распространение получил экстракционный метод с использованием в качестве экстрагентов полярных растворителей (бутилацетат, этилацетат и др.).

К концу биосинтеза мицелий актиномицета частично лизирует

ибольшая часть тилозина сосредотачивается в культуральной среде (вне мицелиальнойструктуры), что упрощаетвыделениеантибиотика.

Обработку КЖ с целью полного вывода антибиотика из клетки

иочистки его от примесей осуществляют различными методами (флокуляция, коагуляция, термический нагрев, изменение рН и др.). Ши-

рокое распространение получил способ, основанный на введении в КЖ сульфата цинка (0,5%), вызывающего частичный лизис клеток и коагуляцию коллоидных и взвешенных веществ. Для удаления ионов Ca2+, содержащихся в КЖ, вводят щавелевую кислоту (около 0,5%) до рН 3,9–4,0. Фильтрационные свойства КЖ улучшаются при добавлении перлита (1–2% от объема КЖ). Фильтрацию осуществляют на фильтре-прессе ФПАКМ. Количество влажного осадка составляет около 4% от объема КЖ. Осадок высушивают (после гранулирования) и используют как кормовой препарат фрадизин.

Технологический процесс экстракционного выделения тилозина бутилацетатом состоит из следующих стадий (рис. 9.2):

99

–обработка КЖ щавелевой кислотой (0,5%) и сульфатом цинка (0,5%) при температуре 60°С;

–фильтрация КЖ на фильтре-прессе;

–экстракция тилозина бутилацетатом в соотношении нативный раствор : бутилацетат = 2,7 : 1 при рН 8,8–8,9 (25%-ный раствор

NaOH);

–реэкстракция тилозина водным раствором винной кислоты (2%) при соотношении бутилацетатный экстракт : раствор винной кислоты = (5–6) : 1 с получением водорастворимой соли – тилозин-тартрата;

–нейтрализация экстракта 10%-ным раствором NaOH (или

NH4OH) до рН 4,5 и очитска раствора на ионообменной смоле SBW (или AB-17) в OH–-форме;

–концентрирование экстракта в роторно-пленочном испарителе

в2–3 раза;

–сушка концентрата распылением в мягких условиях (температура теплоносителя на входе в сушилку 120–160°С).

100

10. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

По данным Международной продовольственной организации (ФАО) потери урожая в сельском хозяйстве от вредителей, болезней, сорняков и грызунов составляют ежегодно около 30%.

В мировой практике применяют различные методы защиты растений:

–обработку химическими пестицидами;

–использование биопрепаратов на основе бактерий родов Bacillus, Pseudomonas, Erwinia против вредных насекомых и фитопатогенных грибов;

–вакцинацию – заблаговременное введение слабопатогенного штам- ма-возбудителяопрыскиваниемрассадысокомрастения-накопителя;

–генетический метод – насыщение популяции вредителя генетически неполноценными особями, не способными к воспроизводству потомства или с недостаточной жизнеспособностью, закрепленной наследственно.

Биологические препараты наиболее успешно применяются для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений, насчитывающими более 15 тысяч видов насекомых.

Широкое использование химических агентов выявило их серьезные недостатки:

–химические инсектициды не обладают достаточной селективностью действия, в связи с чем их применение наносит огромный урон полезным насекомым и другим животным;

–пестициды подавляют биологическую активность почв, усиливают их эрозию, нарушают генетическую чистоту высокопродуктивных сортов растений;

–химические препараты в большинстве являются высокоактивными и оказывают мутагенное, аллергенное, канцерогенное действие на млекопитающих, они опасны для всей флоры и фауны, а также для человека;

–пестициды медленно деструктируются в естественных условиях, следовательно, существует тенденция накопления их в окружающей среде;

–длительное использование химических агентов вызывает возникновение резистентности у вредных насекомых.

Биологические инсектициды имеют неоспоримые преимущества перед химическими: обладают высокой селективностью действия

102