Mikroorganizmlar

Mikroorganizmlardan zarur moddalarni sintezlab olish

Reja:

1. 
   Mikroorganizmlardan biofaol moddalar olish texnologiyasi
   
2. 
   Ikki interferon oqsilini sintezlab olish
   
3. 
   Mikroorganizmlardan biofaol moddalarni ekstratsiyalab olish
   

Mikroorganizmlar yoki Mikroblar (grekcha: mikros — kichik, bios — hayot) — asosan, bir hujayrali mikroskopik tirik mavjudotlarning katta guruhi. M.ga bakteriyalar, aktinometsitlar, achitqilar, viruslar, mogʻor zamburugʻlari, mikroskopik suvoʻtlar va boshqa kiradi. M. prokariotlar (hujayrasida yadro va xromosoma apparati yoʻq organizmlar) va eukariotlar (hujayrasida sitoplazma va membrana bilan ajratilgan yadrosi bor bir yoki koʻp hujayrali organizmlar)ga boʻlinadi. M. tabiat (tuproq, suv, oʻsimlik qoldiqlari va boshqalar)da keng tarqalgan. 1 g tuproq yoki suv osti gruntida 2—3 mlrd.gacha M. boʻladi. M.ning oʻlchami turlicha boʻlib, ular mikronning oʻndan bir qismidan bir necha mikrongacha. M.ning fiziologik-morfologik xususiyatlari va hayot sikli har xil. Koʻpgina M. bir hujayrali, baʼzilari, mas., mogʻor zamburuglari koʻp hujayrali iplar (mitseliy)ga ega. M., odatda, xlorofillsiz, ammo baʼzilarida bakterioxlorofill va xlorofill bor. Koʻpchiligi boʻlinib, baʼzilari kurtaklanib, shuningdek, konidiya va sporalar hosil qilib koʻpayadi. Kasallik qoʻzgʻatuvchi M. ham mavjud. M. tashqi muhitning har xil omillari taʼsiriga juda chidamli. M. tabiatda moddalar aylanishida katta rol oʻynaydi. M. oʻsimlik va hayvon qoldiqlarini parchalab, yashil oʻsimliklar oʻzlashtirishi mumkin boʻlgan mineral birikmalar (mas., karbonat angidrid gazi, ammiak va boshqalar)ga aylantiradi. Azot toʻplovchi M. va tuganak bakteriyalari molekulyar azotni yigʻish xususiyatiga ega. M. fosfor, azot, uglerod, oltingugurt, temir va boshqalarning tabiatda aylanishida ishtirok etadi. Bundan tashqari, tuproqda koʻpayib, soʻng nobud boʻlib, uni organik moddalarga boyitadi. M. hayot faoliyati natijasida tuproq unumdorligi ortadiOldingi vaqtlarda tabiiy dori vositalarini olish bir necha yaqin lashuv bo'yicha amalga oshirilgan, jumladan: yurak kasalliklarida yurakdan olingan ko‘z kasalliklarida ko‘zdan olingan dorilardan iste’mol qilingan, hamma zaharli moddalar ma’lum miqdorda qo‘llanilib, dori sifatida ishlatilgan.
Aspirin 330 yil oldin chiqarilgan. U zaharli bo‘lib, yillar davomida ijobiy emas, balki salbiy ta’sirini ko‘rsatib kelmoqda. Hozirgi davrgacha olimlar aspirinning zaharli ta’sirini kamaytirish ustida ishlamoqdalar. Albatta, zaharli moddalar kam miqdorda dori rolini o'ynaydi. Ba’zi olimlar zahardan ozozdan iste’mol qilib, o‘z organizmini chiniqtirib borishgan. lion zaharini ozozdan iste’mol qilsa ham organizm chiniqadi.
Hozirgi paytda ba’zi ingibitrlarni dori sifatida ishlatmaslik choralari ko‘rilmoqda. Simob juda kuchli zahar, lekin Qoraqal pog‘istonda uni dori sifatida ishlatib kelinmoqda. U ma’lum dozada mikroorganizmlarni nobud qiladi, lekin organizmga kuchli ta’sir ko‘rsatadi. Oxirgi vaqtlarda metobolitlarni dori sifatida ishlatish yo'lga qo‘yilgan. Inson qon bosimini tushirishda papaverin va dibazol kabi dorilardan foydalanadi. Bu dorilar qon bosimini faqat ma’lum vaqtgagina tushiradi xolos, lekin bular assotsiatsia larda ishlab chiqarilsa, ularni gen injeneriya yo‘li bilan olish mumkin bo’lar edi.
Har qanday dorivor modda yoki metabolit olish uchun ishni birinchi navbatda xomashyo tanlashdan boshlash kerak. Bunda metabolit yoki dorivor moddalarning tabiatiga qarab xomashyo tanlanadi. Tanlanadigan xomashyolar bir necha xil bo‘ladi. Ulami to‘g‘ri tanlash juda muhim ro‘l o‘ynaydi. Bular ichida biologik xomashyolar katta ahamiyatga ega. Biologik xomashyolar ham o‘z navbatida uch guruhga bo‘linadi: hayvon, mikroorganizm va o'simlik. Odam va hayvon a’zolari xomashyoga juda ham boy hisoblanadi. Masalan, ulardan albumin, globulin va boshqa moddalami olish mumkin. Hayvon xomashyosida mavjud bo‘lgan bezlardan esa turli xil gormonlar olinadi. Bularga oshqozon osti bezi va jinsiy bezlar misol bo‘la oladi. Buyrak usti bezlari gormon manbayi hisoblanadi.
Mikroorganizmlarda moslanish jarayoni juda yaxshi ketadi. Ulami sorbentda o‘stirib, askorbin kislotaning sintezini kuchaytirish mumkin. Mikroorganizmlardan penitsillin, ampitsillin va organik kislotalar olinadi. Biotexnologiya sohasi fanda yangi yo‘nalish bo‘lib, texnologiya bo‘yicha laboratoriya va korxona sharoitida xohlagan moddalar olish imkoniyatini yaratib, dori tanqisligi muammosiga chek qo‘yishda yordam beradi.
Ayniqsa, nasi muhandisligi yordamida biologik usulda dori tayyorlash uchun mikroorganizm yoki o‘simlikka naslni o‘tkazib, to‘qima rivojlanishi uchun ma’lum sharoit yaratiladi. Nasi muhandisligi yordamida interferon, riboflovin, insulin va samo totropin gormonlari olinmoqda. Jenshen kabi o‘simliklar ko‘pay tirilmoqda.
Zamburug‘lar shu usulda ko‘paytirilib, ulardan xonaki dorilar (araxid kislotasi, yarim to‘yingan aromatik yog’ kislotalari va boshq.) olinmoqda. XX asming oxirlarida biotexnologiya usulida olinadigan mahsulot hajmi 28,9 milliard dollami umumiy doridarmonlar esa 8,5 mid. dollami tashkil etdi. Yaponiya dunyoda aminokislotalar, antibiotiklar, spirtlar va turg‘unlashtirilgan fermentlar olish bo‘yi cha eng yirik davlat hisoblanadi.
Dorivor o‘simliklar xomashyosi va ulardan olinadigan dorivor preparatlar respublikamiz aholisini doridarmonlar bilan ta’min lashda salmoqli o‘rin egallaydi. Barcha dorivor o‘simliklar tarkibida turli xil birikmalar mavjud.
Ulaming ba’zilari barcha o'simliklarga xos bo'lsa, ayrimlari maxsus o‘simliklardagina uchraydi. Bu birikmalaming hammasi ta’sir etuvchi moddala, ya’ni xomashyo tarkibidagi asosiy ta’sir etuvchi moddalar deb ataladi. Bu moddalar ayrim o'simliklarga xos alkoloidlar, kumarinlar, efir moylari, vitaminlar va boshqalardan iborat.
O‘simliklar hujayrasida to‘xtovsiz ravishda biokimyoviy o‘zga rishlar yuz berib turadi. Bunday o‘zgarishlar natijasida vujudga kelgan biologik faol moddalar ma’lum vaqt va sharoitda turli o‘zgarishlarga uchraydi. Natijada ular boshqa birikmalarga aylanadi: murakkab molekulali moddalaming sintezida ishtirok etadi yoki o‘zidan energiya chiqarib, oddiy birikmalarga parchalanib ketadi. Parchalanib ketgan biologik faol moddalar o‘miga yangisi vujudga keladi.
Bular biokimyoviy jarayonlarda faol qatnashadi. Shuning uchun bu moddalar uzluksiz ravishda o‘zgarishda bo'ladi, ya’ni ma’lum bir vaqtda vujudga keladi, miqdori esa oshadi yoki kamaya di, yoxud boshqa birikmalarga aylanadi. O‘simlik hujayrasida uzluksiz ravishda bo‘lib turadigan o‘zgarishlarga o‘simlikning yosh yoki qariligi, o‘sish (vegetatsiya) davri, tashqi muhit (o‘sish joyi namlik miqdori, tuproqning tarkibi, iqlim va boshqalar) katta ta’sir ko‘rsatadi.
Shuning uchun bir turdagi o'simlik tarkibida uning o‘sishi uchun kerakli sharoitga qarab, turli miqdorda biologik faol moddalar to‘planishi mumkin. Biologik faol moddalar o'simlikning yer ustki qismiga, masalan, poya, barg, gullarida, asosan gullash davrida, yer ostki qismilarida, vegetatsiya davri oxirlarida (ko'pincha kech kuzda) maksimal miqdorda to'planadi. Ba’zi dorivor o'sinliklar tarkibida asosiy biologik faol moddalarning maksimal miqdorda to‘planishi yuqorida aytib o'tilgan davrga to‘g‘ri kelmasligi mumkin.
Ba’zi bir alkaloidlar o'simlikni ildiz otib, ko'karib, bargi chi qayotgan davrda maksimal miqdorda to‘planib, so'ngra astasekin kamayib, o'simlikning gullash davrida boshqa birikmalarga aylanib qoladi. Bunday o'zgarishlar faqat alkaloidlargagina xos bo‘lmay, balki boshqa biologik faol moddalarda ham yuz berishi mumkin. Dorivor o‘simliklami tarkibida asosiy ta’sir etuvchi moddalar maksimal miqdorda to‘plangan vaqtdagina ulami xomashyo sifatida tayyorlash mumkin.
Yuqorida aytib o‘tilgan shartsharoitlarni hisobga olgan holda tayyorlangan dorivor mahsulot yuqori sifatli va tarkibi kerakli moddalarga boy bo‘ladi. Biologik faol moddalar har xil ko‘rinishda bo’ladi, ayrimlari hatto tayyor holda ham bo'lishi mumkin, lekin bu kabilar juda kam uchraydi. Ko‘pincha ular yot moddalar bilan birga bo‘ladi. Shuning uchun ularni toza lash kerak. Biologik faol moddalarning saqlashni biotex nologiyada ahamiyati katta, chunki tayyor bo’lgan moddani kerakli vaqtgacha saqlab, so‘ng ishlatish uchun olish mumkin, ya’ni ularni quritib, turli formalarga o'tkazib, namligini chiqa rib, xohlagancha saqlash mumkin.
Ko'pincha biologik faol moddalar buzilmasdan saqlanishi uchun — 15°C darajada muzlatib saqlash qo‘l keladi. Ulami saqlashning yana bir usuli, bu inert moddalar bilan xomashyoni aralashtirib saqlashdir. Masalan, o'simlik yog‘i suvdan yengil bo'lib, xomashyoda plyonka hosil qiladi va shu tariqa mahsulotga tashqi ta’sirlar tegmaydi. Natijada mikroblar ham katta ta’sir qila olmaydi. Bunday moddalarga misol qilib toluol, benzin, geksanlami keltirish mumkin.
Texnologik jarayonni boshlashdan awal esa moddalarning uchuvchanligidan foydalanib uchirib yuboriladi va jarayon olib boriladi. Tabiiy saqlovchi moddalarga misol qilib salitsil kislota, limon kislotasi (anor mevasidan biofaol moddani ajratib olishda) va sarbin kislotasini (inson organizmiga zararsizligi uchun) keltirish mumkin. Tibbiyotda ishlatiladigan dorivor vositalaming 38—40 foizini o‘simliklardan olinadigan preparatlar tashkil qiladi. Ma¬salan, ba’zi og‘ir kasalliklami davolashda ishlatiladigan muhim ahamiyatga ega bo'lgan dorivor vositalami shu vaqtgacha sintez yo‘li bilan olib bo‘lmadi.
Ulami olish manbayi hozircha faqat o'simliklar bo‘lib qolmoqda. Hayvon xomashyolari, ya’ni ulaming ayrim a’zolari va ulardan olingan biofaol moddalar, qadimdan shifobaxshda, vosita sifatida ishlatilib kelmoqda. Inson o‘z kasalligini davolash, qiynab turgan og'riqni qoldirish va shunga o‘xshash boshqa hollarda o'simlik mahsulotlari, mineral birikmalar bilan bir qatorda hayvon mahsulotlaridan ham keng foydalanilgan.
Shuni qat’iy ta’kidlash mumkinki, har ikkala guruh vositalari ham eng qadimiy va juda keng miqyosda xalq tabobatida qo‘llanilgan va ishlatilmoqda. Abu ali Ibn Sinoning dunyoga mashhur asari «Tib qonunlari» ning ikkinchi kitobi oddiy dorivor vositalarga bag‘ishlangandir. Hozirgi vaqtda tibbiy fiziologik faol moddalarga boy bo‘lgan hayvonlardan xomashyo sifatida foydalanish keng qo'llanilmoqda. Bulardan fermentlami amaliy tibbiyotda ishlatish katta ahamiyatga egadir.
Shunday fermentlardan pepsin, tripsin va boshqalami misol qilib keltirish mumkin. Pepsin oshqozon shirasining asosiy proteolitik fermenti bo‘lib, 1836yilda ochilgan. Pepsin molekulasi o‘zida taxminan 340 ta aminokislota qoldig‘idan iborat birlamchi polipeptid zanjirini nomoyon etadi. Mikroorganizmlar talaygina tibbiy mahsulotlarni sanoat yo‘li bilan olish uchun juda qulay obyektdir. Ular juda tez ko‘payadi masalan, biomassa olishda yarim soat davomida mikroorganizlar ikki barobai ko‘payishi mumkin. Biomassani o‘stirib borish va ishlash jarayonlarini texnologik jihat dan yoMga qo'yish oson, uni avtomatlashtirish mumkin.
Gen injenerligi rivojlanishi bilan mikroorganizmlarni boshqa usullar bilan olish qiyin bo‘lgan. Odam uchun kerakli moddalarni sintezlashga majbur qilish imkoniyati tug‘ildi. Masalan, dori tariqasida ishlatiladigan interferon odam qoni leykositlaridan yoki shu oqsilni sintezlovchi odam hujayralari o‘stirilayotgan kultura suyuqligidan olinadi. Bunday usullar juda qimmatga tushadi. Shuning uchun ham mikroorganizmlardan an’anaviy xomashyo sifatida foydalanish juda muhim rol o‘ynaydi.