Технология производства и обеспечение качества синбиотиков ЛАКТОСУБТИЛ-ФОРТЕ и АВИЛАКТ-ФОРТЕ. эффективность их применения в птицеводстве
Автореферат докторской диссертации по биологии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Таблица 2
Состав различных белковых кормовых добавок
Поканзатель, единицы измерения |
Подсолнечн. шрот |
Соевый шрот |
Дрожжи кормовые |
Рыбная мука |
ВКПМ-?-1218 |
|
Сырой протеин, % |
38 |
45 |
45 |
60 |
45 |
|
Клетчатка, % |
15 |
7 |
1,5 |
1 |
8 |
|
изин, % |
1,2 |
2,7 |
2,9 |
4,7 |
3,07 |
|
Метионин, % |
0,68 |
0,61 |
0,54 |
1,7 |
1,13 |
|
Триптофан, % |
0,45 |
0,59 |
0,62 |
0,60 |
0,37 |
|
Фосфор, % |
0,9 |
0,63 |
1,32 |
3,5 |
0,88 |
|
В1, мг/кг |
3,2 |
3,1 |
16 |
1 |
38,7 |
|
В2, мг/кг |
3,1 |
3,8 |
40 |
11 |
239,4 |
|
В3, мг/кг |
13 |
16 |
60 |
17 |
67,8 |
|
В4 ,мг/кг |
2300 |
2500 |
2800 |
3500 |
1040 |
|
В5, мг/кг |
240 |
40 |
250 |
90 |
234 |
|
В6, мг/кг |
11 |
5 |
30 |
4 |
29 |
|
В12, мг/кг |
- |
- |
- |
- |
34 |
|
А, мг/кг |
- |
- |
- |
- |
88,5 |
|
Д, мг/кг |
- |
- |
- |
- |
119,2 |
|
Е, мг/кг |
- |
- |
- |
- |
585 |
|
С, мг/кг |
- |
- |
- |
- |
168 |
|
К, мг/кг |
- |
- |
- |
- |
0,45 |
|
Обменная энергия, ккал/кг |
2670 |
2500 |
2800 |
2810 |
2890 |
|
Переваримость белка, % |
86 |
90 |
88 |
90 |
86,5 |
Показано, что по питательной ценности биомасса аналогична соевому и подсолнечному шротам,а по содержанию белкаа уступалаа тольнко рыбной муке, в отличие от других кормовых добавока содержалаа витамины В12, А, Д, Е, С и К. аа
Таким образом, установлено, что выбранные штаммы отвечают предъявляемым к ним требованиям и могут служить продуцентами при разработке препаратов пробиотиков, пребиотиков и кормовых добавок с пребиотическими свойствами- Изготовление и контроль посевногоа материала.
Согласно современным требованиям (ГОСТ Р 52249-2009, ГОСТ Р 2001-2008) разработка системы изготовления и методов контроля посевного материала, используемого в технологическом процессе производства биопрепаратов, являетсяа обязательным условием обеспечения их качества. Реализация стандартной процедуры изготовления и контроля посевного материала позволяет: 1) гарантировать идентичность исходному штамму характеристик и свойств материала, используемого для изготовления конечного продукта; 2) разработать методы контроля безопасности, активности и стабильности препарата; 3) включить данную процедуру в виде самостоятельного документа в технологические регламенты производства. В отечественной практике разработки и производства лекарственных средств адля ветеринарии и кормовых добавок для животных системный подход к данной процедуре не имеет широкого распространения, поэтому его реализация является актуальной.
Система посевных материалов (Seed lot system, S.l.s.) Ц это технологическая система, в которой последовательные серии промежуточных продуктов (вирусной или микробиологической природы) получают посредством установленного количества пересевов (пассажей). Она состоит из главного (Master seed,а M.s.), арабочего (Working seed, W.s.) и производственного посевного материала (Production seed, P.s.), предназначенного только для производства серии конечной продукции. Последовательность получения посевного материала: Master seed > Working seed > Production seed. Для изготовленияа небольших объемова продукции допускается использоватьа непосредственноа рабочий посевной материал. а
Микроорганизмы выбранных штаммов-продуцентов культивировали в соответствии с условиями, указанными в паспорте на данный штамм.а Полученные культуры контролировали микроскопированием на отсутствие посторонней микрофлоры и подлинность (культурально-морфологические признаки), стабилизировали путем сублимационного высушиванияа с защитной средой ОМа (M.s. - в ампулах по 1 см3, аW.s. - в пенициллиновых флаконах по 2 см3) по режимам, разработанным при участии доктора биологических наук Нежуты А.А. аГотовый посевной материал (M.s.а иа W.s.) контролировали по показателям подлинности, безопасности и активности, а M.s. - дополнительно на соответствие основным характеристикам штамма. аДля характеристики безопасности определяли: контаминацию посторонней бактериальной и грибковой микрофлорой, безвредность для цыплят суточного возраста и токсичностьа для развивающихся SPF-эмбрионов кур (РЭК) с использованием разработанного нами теста эмбриотоксичности. Активность пробиотиков оценивали по количеству жизнеспособных бактерий, антагонистической активности in vitro, резистентности к антибиотикам.а Полученные серии хранили: M.s. - 5 лет приа температуре ? а- 400С, W.s. - 18 месяцев при температуре 8-100С.
3.2.1. Посевной материал L. acidophilus для пробиотикаа АВИЛАКТ-1К.а M.s. представлял собой 2-й пассаж коллекционного штамма, W.s. - 3-й пассаж M.S. Изготовлено 300 ампул серии M.s.а иа 3 серии W.s. по 300 флаконов каждая. Одна серия W.s. использована в качестве лабораторного рабочего эталонного материала а(ЛРЭМ) для стандартизации определения количества жизнеспособных лактобактерий и исследования их термостабильности. Контроль изготовленных серий M.s.и W.s. показал: 1) отсутствие контаминации посторонней микрофлорой; 2) отсутствие эмбриотоксичности; 3) безвредность дляа цыплят суточного возраста (при однократном выпаивании дозы препарата, составляющей 0,5 и 1,0% суточного количества корма);а 4) соответствие показателейа активности характеристикам, определенным для коллекционного штамма; количество жизнеспособных лактобактерий составило не менее 5,0х108 КОЕ/г. Для M.s. установлено соответствие паспортным характеристикам по культурально-морфологическима признакама и чувствительности лактобактерий к действию желудочного сока и желчи.
3.2.2. Посевной материал B. subtilis для пробиотика АВИСУБТИЛ. аM.s. - 2-й пассаж коллекционного штамма, W.s. - 2-й пассаж M.s. аИзготовлено 300 ампул серии M.s. и 2 серии по W.s 300 флаконов. Контроль изготовленных серий M.s.и W.s. показал: 1) их безопасность; 2) соответствие показателейа активности характеристикам, определенным для коллекционного штамма; аколичество жизнеспособных бациллобактерий а - ане менее 5х109КОЕ/г. M.s.а дополнительно контролировали на соответствие паспортным характеристикам штамма и отсутствие токсигенности, вирулентности, острой и хронической токсичности по методикам, использованным при характеристике штамма.
3.2.3. Посевной материал гриба F. sambucinumа для пребиотика АВИСТИМ.а M. s. - 2-й пассаж коллекционного штамма, W.s. - 2-й пассажа M.s. Изготовлено 300 ампул серии M.s. и 2 серии W.s. по 300 флаконов. Готовый посевной материал (M.s. и W.s.) контролировали по культурально-морфологическим признакам, содержанию сырого протеина в биомассе, активности (продуктивности) штамма и показателяма безопасности. Культуральнуюа жидкость (КЖ) M.s. характеризовали по содержанию органических кислот, сухих веществ, величине рН.а Безопасность КЖ дополнительноа характеризовали по потенциальному раздражающему действию на слизистые оболочки ЖКТа с использованием ХЕТ-КАМ теста в нашей модификации.
Контроль серий M.s. и W.s. показал: 1) соответствие культурально-морфологических признаков паспортным данным; 2) безопасность; 3) содержание белка в биомассеа 40,7 и 41,3 % адля M.s. иа W.s. соответственно;а 4) продуктивность - 14,1 и 13,8 г мицелия/1 л КЖ. Приа контролеа КЖ установлено: 1) безопасность; 2) высокое содержаниеа органических кислот - 10,1 г/л (лимонной - 0,7 г/л, яблочной - 0,5 г/л,а фумаровой - 0,4 г/л, янтарной - 0,4 г/л, щавелево-уксуснойа - 0,6 г/л,а уксуснойа - 0,8 г/л);а 3) содержание сухиха вещества 2,5 -3,1%;а 4) рНа в пределах 6,6-7,0.
3.2.4. Посевной материал дрожжей S. cerevisiae для кормовой белковой добавки ЦЕРЕВЕТ. M.s. - 2-й пассаж коллекционного штамма, W.s. - 3-й пассажа M.S.На базе ФГУП ГосНииСинтезбелок готовый посевной материал (M.s. и W.s.) контролировали: 1) по химическому составу (содержание в сухом продукте сырого протеина,а истинного белка, липидов, углеводов, золы); 2) на подлинность (культурально-морфологическиеа признаки) и содержание дрожжевых клеток (микроскопированием и посевом на плотную питательную среду); 3) безопасность (отсутствие посторонней микрофлоры, абезвредностьа для цыплят суточного возраста, отсутствие эмбриотоксичности и токсичности для тест-культур инфузорий тетрахимена пириформис и стилонихий).а Результаты контроля серий M.s. и W.s. показали: подлинность; безопасность; содержание дрожжевых клетока 5,0х106 и 4,8х106 в 1 г для M.s.а и W.s соответственно; соответствие химического состава характеристикам, определенным для коллекционного штаммаа (массовая доляа сырого протеина - не менее 38%, истинного белка - не менее 28% , липидов - не более 10%, углеводов - не более 28%, золы - не более 12%).
Разработанная и реализованная система изготовления и контроля посевных материалов обеспечивала их соответствие исходным штаммам и гарантировала получение конечного продукта с заданными свойствами. На процедуры изготовления и контроля посевных материалов разработаны и утверждены директором ВНИТИБП соответствующие стандарты организации (СТО).
3.3. Технологияа производства и доклинические исследования препаратов (пробиотиков АВИЛАКТ-1К, АВИСУБТИЛ, пребиотика АВИСТИМ и белковой кормовой добавки ЦЕРЕВЕТ),а изготовление опытных серий.
3.3.1. Разработка технологии производства препаратов.
Процесс изготовления препаратов является типовым для микробиологических производств и подчиняется общей технологической схеме, состоящей из основных технологических процессов (ТП), подготовительных (ПР) и вспомогательных (ВР) работ.а ПР включали подготовкуа воздуха, помещений, оборудования, одежды, посуды,а инструментов, материалов первичной упаковки,а укупоривания и этикетирования. ВР - получение производственного посевного материала (P.s.), приготовление питательных сред, вспомогательных растворов. ТП состояли из этапов приготовления питательной среды иа культивирования бактерий в реакторе, фасования, сублимационного высушивания (при получении сухой формы), укупоривания и этикетирования препарата. Качество препаратов в процессе производства обеспечивалиа системой технологического контроля. Для разработки схемы контроля устанавливали контрольные точки (КТ), определяемые в этих точках показатели, их допустимые пределы и методы определения. Качество готового продукта контролировали по показателям, определенным нами при изготовлении посевных серий.а Определены требования к качеству исходных материалов и промежуточных продуктов,а безопасности производства и охране окружающей среды.
С целью унификацииа процесса культивирования штаммов-продуцентов нами исследована возможность культивирования микроорганизмов с использованием универсальной питательнойа средыа на основе ферментолизата отходова зерносырья.
3.3.1.1. Технология изготовления пробиотиков АВИЛАКТ-1К и АВИСТИМ.
Культивирование бактерий - пробиотиков L. acidophilus и B. subtilis. Посевной материал (P.s.) для культивирования бактерий в реакторе получали иза рабочейа посевной серии (W.s.) при выращивании в колбах с питательной средой на основе молочной сыворотки (МС) или ферментолизата отходов зерносырья (ФЗ).
Состав среды МС: сухая молочная сыворотка - 30г; (Np)2SО4 - 0,05г; КН2РО4 - 0,03г; дрожжевой автолизат - 0,01дм3; вода водопроводная - 1,0 дм3. Характеристика среды после стерилизации (0,5 атм 30 мин.): редуцирующих веществ (РВ) - 1,6%; Np - 0,9 г/ дм3; Р2О5 - 0,5 г/ дм3.
Состав среды ФЗ: (Np)2SО4 - 0,05г; КН2РО4 - 0,02 г; дрожжевой автолизата - 10 см3, мел - 3 г;а ферментолизат отходов зерносырья - 1,0 дм3. Среду стерилизовали при 1 атм. в течение 40 минут. Для получения ферментолизата смесь измельченной ржи и пшеничных отрубей (в соотношении 30:70) разбавляли водой (гидромодуль 1:6 или 1:8) и подвергали последовательно: термообработке при температуре (801)С в течение 1 часа; обработке в роторно-пульсационном аппарате при температуре (751)С в течение 40 мин.; ферментолизу зерновой пульпы глюкавамарином ГЗХ при температуре (551)С в течение 4 часов при рН 5,0-5,2. Среду стерилизовали при 1 атм 40 мин. Характеристика среды после стерилизации: аредуцирующих веществ РВ - 2,5-3,0%; Np - 0,9 -1,0 г/ дм3; Р2О5 - 0,4-0,5 г/дм3.
Бактерии L. acidophilus культивировали в термостате при температуре (370,5)0С, в течение 70-72 часов при периодическом перемешивании (каждые 12 часов), B.subtilis - на качалке (g=200 об/мин) при температуре (371)0 С в течениеа 40-48 часов. После окончания процесса состояние каждой культурыа контролировали микроскопированием наа отсутствие посторонней микрофлоры и асоответствие культурально-морфологическим признакам, определяли накопление клеток, которое было одинаковым для обеих сред и составляло для L. acidophilus 1х109 - 1х1010 КОЕ/см3 ,а для 1х1010 - 1х1011КОЕ/см3 (количество спор 40-60%).а Полученный посевной материал использовали для культивирования бактерий в биореакторе (V=30 и 300дм3).
Режим культивированияL. acidophilus в реакторе: количество P.s. составляло 8-10% от объема питательной среды ФЗ; температура - 31-320 С, время - 20-24 часа; перемешивание в течение первых двух часов (по 15 минут в час, g=180 об/мин.); начальное значение рНа - 7,0-7,2;аа при культивировании рН поддерживали на уровне 6,5-7,0 (6%-ной аммиачной водой). Конечная концентрация сухих венществ в биомассе - 10,0-12,0 г/дм3;а концентрация сахаров в среде снижалась доа 0,2%.а Накопление лактобактерийа -а не менее 5х109 КОЕ/см3. Режим культивированияB.subtilis: объем посевного материала - 5-6%; температура - 37-380С,а время 36-48 часов; перемешивание мешалкой (300 об/мин); аэрация (1 дм3 воздуха/1 дм3 среды/мин.); начальное значение рН 7,0-7,2, в процессе культивирования не регулировалось. Конечная концентрация бактерий - 1х1010 - 1х1011а КОЕ/см3,а количество спор 30-50%.
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |