Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОБИОТИКОВ

Изобретение относится к медицинской промышленности, в частности к производству препаратов-пробиотиков, применяемых в качестве лекарственных средств при дисбактериозе, химиотерапии, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также в качестве профилактического средства.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является способ получения пробиотиков, описанный в книге Руководство по вакцинному и сывороточному делу, под ред. П.Н. Бургасова, Медицина, 1978, 440 стр.

Способ получения пробиотиков (колибактерина, лактобактерина, бифидумбактерина) включает культивирование производственных штаммов соответствующих микроорганизмов в реакторах из нержавеющей стали при температуре 37±1^oС при перемешивании и аэрации в питательной среде на гидролизатах белковых субстратов с соответствующими добавками в течение 6-7 часов при рН среды 5,5-8,0. Микробную массу далее разливают в ампулы или флаконы для лиофильной сушки. Предварительное замораживание микробной массы ведут под контролем криогидратных температур, устанавливая глубину замораживания ниже эвтектической зоны. Обезвоживание замороженного субстрата в сублимационных камерных установках осуществляют при остаточном давлении до 5-10 мм рт. ст. до остаточной влажности готового продукта 2-4%.

Известный способ получения пробиотиков характеризуется высокими энергетическими затратами на стадии лиофильной сушки. Недостатком известного способа является большая продолжительность стадии лиофильной сушки и, как следствие, гибель от 10 до 30% жизнеспособных клеток.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - совершенствование способа получения пробиотиков.

Технический результат от использования изобретения заключается в уменьшении срока лиофильной сушки, увеличении дозности препарата и срока его хранения за счет повышения выживаемости микробных клеток в готовом препарате, а также снижении энергетических затрат на производство пробиотиков.

Указанный результат достигается тем, что в способе получения пробиотиков, включающем культивирование производственных штаммов соответствующих микроорганизмов в реакторах из нержавеющей стали при температуре 37±1^oС при перемешивании и аэрации в питательной среде на гидролизатах белковых субстратов с соответствующими добавками (водные растворы аммиака, глюкозы) в течение 6-7 часов при рН среды 5,5-8,0, розлив полученной микробной массы, ее замораживание под контролем криогидратных температур и последующую лиофильную сушку, перед розливом осуществляют концентрирование микробной массы на керамических фильтрах с отсечением 0,2-0,4 мкм при подаче микробной массы тангенциально поверхности фильтрации.

Способ осуществляют следующим образом. Живые штаммы микроорганизмов (энтеробактерий, лактобацилл, бифидобактерий) культивируют в реакторах из нержавеющей стали при температуре 37±1^oС при перемешивании и аэрации воздухом или азотом в питательной среде на гидролизатах белковых субстратов, например панкреатический гидролизат казеина - 11%, дрожжевой аутолизат - 67% с соответствующими добавками например, аммиака, глюкозы в течение 6-7 часов при рН среды 5,5-8,0. После культивирования микробную массу направляют на концентрирование на керамических фильтрах с отсечением 0,2-0,4 мкм при движении микробной массы тангенциально поверхности фильтрации, например, методом "cross flow", затем на розлив в ампулы или флаконы. Замораживание осуществляют под контролем криогидратных температур, например, с помощью компьютера, устанавливая глубину замораживания ниже эвтектической зоны. Лиофильную сушку замороженного субстрата в сублимационных камерных установках осуществляют при остаточном давлении до 5•10 мм рт. ст. до остаточной влажности готового продукта 1-3%.

Пример 1.

Культивирование микробной массы лактобацилл осуществляют при температуре 37±1^oС при перемешивании и аэрации воздухом и подаче питательного субстрата (панкреатического гидролизата) с добавками глюкозы в течение 9 часов. Микробную массу далее разливают в ампулы по 1 мл. Замораживание проводят под контролем криогидратных температур, устанавливая глубину замораживания ниже эвтектической зоны. Лиофильную сушку проводят при остаточном давлении 5-10 мм рт. ст. до остаточной влажности 3 % в течение 65-72 часов. Себестоимость готового препарата лактобактерина составляет 400 руб. за 1000 доз. Концентрация живых лактобацилл в препарате составляет 5•10⁹ в ампуле.

Пример 2.

Культивирование микробной массы лактобацилл осуществляют при температуре 37±1^oС при перемешивании и аэрации воздухом и подаче питательного субстрата (панкреатического гидролизата) с добавками глюкозы в течение 9 часов. Затем проводят концентрированно микробной массы на керамических фильтрах с отсечением 0,2-0,4 мкм. в 2 раза при движении микробной массы тангенциально поверхности фильтрации. Микробную массу далее разливают в ампулы по 1 мл. Замораживание проводят под контролем криогидратных температур, устанавливая глубину замораживания ниже эвтектической зоны.(с помощью компьютера) Лиофильную сушку проводят при остаточном давлении 5•10 мм рт. ст. до остаточной влажности 3% в течение 35-42 часов. Себестоимость готового препарата лактобактерина составляет 250 руб. за 1000 доз. Концентрация живых лактобацилл в препарате составляет 1•10¹⁰ в ампуле.

Пример 3.

Культивирование микробной массы бифидобактерий осуществляют при температуре 37±1^oС при перемешивании и аэрации воздухом и подаче питательного субстрата (панкреатического гидролизата) с добавками глюкозы в течение 9 часов. Микробную массу далее разливают во флаконы по 3 мл. Замораживание проводят под контролем криогидратных температур, устанавливая глубину замораживания ниже эвтектической зоны. Лиофильную сушку проводят при остаточном давлении 5•10 мм рт. ст. до остаточной влажности 3% в течение 50-65 часов. Себестоимость готового препарата бифидумбактерина составляет 600 руб. за 1000 доз. Концентрация живых бифидобактерий в препарате составляет 5•10⁸.

Пример 4.

Культивирование микробной массы бифидобактерий осуществляют при температуре 37±1^oС при перемешивании и аэрации воздухом и подаче питательного субстрата (панкреатического гидролизата) с добавками глюкозы в течение 9 часов. Затем проводят концентрирование микробной массы на керамических фильтрах с отсечением 0,2-0,4 мкм. в 2 раза при движении микробной массы тангенциально поверхности фильтрации. Микробную массу далее разливают во флаконы по 3 мл. Замораживание проводят под контролем криогидратных температур, устанавливая глубину замораживания ниже эвтектической зоны (с помощью компьютера) Лиофильную сушку проводят при остаточном давлении 5•10 мм рт.ст. до остаточной влажности 3% в течение 30 часов. Себестоимость готового препарата бифидумбактерина составляет 350 руб. за 1000 доз. Концентрация живых бифидобактерий в препарате составляет 2•10⁹.

Контроль полученных препаратов проводили по ФС 41-0054-00 "Лактобактерин сухой" и ФС 42-3947-002 "Бифидумбактерин сухой".

Керамические фильтры (ТУ 4859-002-40472051-98) используются для очистки и обеззараживания питьевой воды. Концентрирование микробной массы на керамических фильтрах с отсечением 0,2-0,4 мкм при движении микробной массы тангенциально поверхности фильтрации позволяет получить концентрат микробной массы с минимальными потерями с фильтратом и при этом поверхность фильтрации не забивается микробной массой. Другими способами достичь этого невозможно. При отсечении менее 0,2 мкм скорость фильтрации уменьшается, а при отсечении более 0,4 мкм в фильтрате будут потери микробной массы. Если поток микробной массы подавать перпендикулярно, поверхность фильтрации быстро забьется и процесс фильтрации прекратится.

Таким образом, предлагаемый способ получения пробиотиков имеет следующие преимущества: позволяет уменьшить срок лиофильной сушки, увеличить дозность препарата и срок его хранения за счет улучшения выживаемости микробных клеток в суспензии и сокращения времени вредного воздействия лиофильной сушки, повысить потребительские свойства и усвояемость в организме, а также снизить энергетические затраты на производство пробиотиков.