Tehnologija antibiotika

Opis predmeta

SADRŽAJ PREDMETA

1. Definicija,nomenklatura i klasifikacija antibiotika

P: Definicija, nomenklatura i klasifikacija antibiotika

2. Biotehnološki proces proizvodnje antibiotika

P: Opći principi i karakteristike biosinteze antibiotika i glavni parametri biosinteze antibiotika

V: Kolorimterijska metoda za određivanje oksitetraciklina. Jodometrijska metoda za određivanje penicilina

3. Biotehnološki proces proizvodnje tetraciklionskih antiobiotika

P: Biotehnološka proizvodnja tetraciklinskih antibiotika

S: Proračun procesa biosinteze i izolacije oksitetraciklina

V: Biosinteza oksitetraciklina submerznim uzgojem Streptomyces rimosus

4. Biotehnološki procesi proizvodnje β-laktamskih antibiotika

P: Biotehnološka proizvodnja penicilina. Izolacija penicilina. Priprava 6-aminopenicilanske kiseline i polusintetskih penicilina. Biotehnološka proizvodnja ostalih β-laktamskih antibiotika (cefalosporina i cefamicina). Proizvodnja klavulanske kiseline.

S: Biotehnološki process proizvodnje b-laktamskih antibiotika

5. Biotehnološki procesi proizvodnje aminoglikozidnih, makrolidnih i peptidnih antibiotika

P: Biotehnološka proizvodnja aminoglikozidnih, makrolidnih i peptidnih antibiotika. Pregled ostalih antibiotika: aromatski, glikopeptidni, antifungalni i antitumorni antibiotic.

S: Biotehnološki proces proizvodnje aminoglikozidnih, makrolidnih I peptidnih antibiotika

6. Izolacija i pročišćavanje antibiotika

P: Izolacija i pročišćavanje antibiotika. Kružno (reciklirajuće) gospodarstvo u tvornici antibiotika.

ISHODI UČENJA

• odabrati metode pročišćavanja antibiotika (ekstrakciju, ionsku izmjenu ili taloženje) ovisno o svojstvima antibiotika koji se izolira
• odabrati metodu sušenja ovisno o termostabilnosti antibiotika (sušenje sublimacijom-liofilizacija, sušenje u struji toplog zraka, sušenje raspršivanjem, konvekcijsko i kontaktno sušenje)
• odabrati optimalno vrijeme biosinteze antibiotika i objasniti regulacijske mehanizme za prijelaz iz trofofaze u idiofazu (biosintezu antibiotika)
• odabrati postupak prethodne obrade komine obzirom na fizikalno-kemijska svojstva antibiotika (topljivost, stabilnost)
• odabrati uvjete kultivacije (čista kultura mikroorganizma producenta, sterilnost procesa, temperatura uzgoja, ph uzgoja, miješanje, aeracija, suzbijanje pjene itd.) tijekom biosinteze antibiotika
• odrediti aktivnost antibiotika primjenom kemijskih metoda za kvantitativno određivanje antibiotika
• skicirati shemu procesa biosinteze antibiotika
• usporediti kemijsku i enzimsku metodu priprave 6-aminopenicilanske kiseline        
• usporediti metabolizamske puteve biosinteze antibiotika obzirom na mikroorganizme producente različitih antibiotika
• voditi biotehnološki proces pripreme inokuluma i proizvodnje oksitetraciklina

PREDUVJETI ZA UPIS (PREDDIPLOMSKI STUDIJ):

• Biotehnologija 2
• Biokemija 1
• Biokemija 2
• Mikrobiologija
• Fenomeni prijelaza
• Jedinične operacije

Nastava

Literatura

Obavezna literatura:

1. J. Šušković, B. Kos: Tehnologija antibiotika (interna skripta, predavanja)

2. J. Šušković, B. Kos, J. Novak, A. Leboš Pavunc: Tehnologija antibiotika, Laboratorijske vježbe (interna skripta)

3. T. G. Villa, P. Veiga-Crespo (2014) Antimicrobial compounds. Springer, Berlin (pdf format).

4. S. Sagar, S. Kaistha, A. J. Das, R. Kumar (2019) Antibiotic Resistant Bacteria: A Challenge to Modern Medicine. Springer Singapore (pdf format).

5. B. Kos, J. Novak, J. Šušković (2016) Mikrobni antagonizam i određivanje osjetljivosti mikroba na antimikrobne spojeve. U: Priručnik za vježbe iz opće mikrobiologije / Hajsig, D; Delaš, F (ured.). Zagreb, Hrvatsko mikrobiološko društvo, str. 77-90.

6. B. Kos, J. Šušković, J. Novak, A. Leboš Pavunc (2020) Bakteriocini i probiotici kao alternativne antimikrobne strategije u borbi protiv rezistencije na antibiotike. U: Antimikrobna rezistencija - izazovi i rješenja (I. Kosalec, ured.), udžbenik Sveučilište u Zagrebu, u tisku, str. 186-211.

Dopunska literatura:

1. S. Sánchez, A. L. Demain (ured.) (2015) Antibiotics: Current Innovations and Future Trends, Caister Academic Press (pdf format).

2. J. Šušković, B. Kos (2007) Mikrobiološke metode i antibiotici. U: Metode u molekularnoj biologiji, Ambriović Ristov, Andreja; Brozović, Anamaria; Bruvo Mađarić, Branka; Ćetković, Helena; Hranilović, Dubravka; Herak Bosnar, Maja; Katušić Hećimović, Silva; Meštrović Radan, Nevenka; Mihaljević, Snježana; Slade, Neda; Vujaklija, Dušica (ured.), Institut „Ruđer Bošković“, Zagreb, str. 949-963.

3. W. R. Strohl (1997) Biotechnology of antibiotics: Second edition, revised and expanded, Marcel Dekker, Inc. New York.

4. E. J. Vandamme (1984) Biotechnology of industrial antibiotics, Marcel Dekker, Inc. New York.

5. Recentni pregledni i izvorni znanstveni radovi vezani uz istraživanje antibiotika.