Large scale production of Blackleg vaccine by fermenter and enriched culture medium in Iran

رشد را در همه سيستم هاي زيست شناختي مي توان به عنوان افزايش تركيبات شيميايي تعريف نمود. باكتري ها اگر در يك محيط مناسب كه به طور كامل با آن سازش يافته باشند قرار گيرند، مي توانند به رشد متعادل شده برسند.كلستريديوم شوواي (Clostridium chauvoei, Clostridium feseri) يك باسيل متحرك بي هوازي پلي مورف به ابعاد 8-3×1-5/0 ميكرون است، هاگزا بوده و معمولا بصورت انفرادي گاهي ديپلو وبندرت استرپتو باسيل مشاهده ميگردد. شاربن علامتي بيماري كشنده گوساله هاي جوان است كه يك عفونت موضعي حاد ايجاد كرده و در پي مسموميت خوني حيوان را مي كشد. اغلب كلستريديوم شووآي و به ندرت كلستريديوم سپتيكوم مسيول ايجاد بيماري هستند. واكسيناسيون تنها راه موثر كنترل بيماري است و انواع مختلف واكسن در بازار يافت مي شود. هم اكنون در حدود چهار دهه است كه واكسن شاربن علامتي در موسسه رازي توليد مي شود ليكن به دليل افزايش نياز كشور تصميم گرفته شد كه توليد واكسن با استفاده از فرمانتور هاي ويژه توليد انبوه و با استفاده از محيط غني شده بهينه گردد. هدف اين مطالعه سازش دادن كلستريديوم شووآي به رشد در فرمانتور و توليد واكسن قوي بود لذا پژوهش‌هايي صورت گرفت تا محيط كشت جديدي كه بيشترين ميزان رشد باكتري را حمايت كند فرموله شود. كليه تجربيات در دو گروه انجام شد. در گروه A رشد باكتري در ظروف شيشه اي و با استفاده از محيط كشت روتين و در گروه B رشد باكتري در فرمانتور و با استفاده از محيط كشت روتين مشابه گروه A و همچنين محيط كشت غني شده صورت پذيرفت. نتايج، رشد بالاي كلستريديوم شوواي را پس از ?? ساعت، در سوسپانسيون حاصل از فرمانتور حاوي محيط كشت غني شده نشان دادند (بيش از 1480000000سلول/ميلي ليتر سوسپانسيون)، ليكن هيچگونه تغييرات معني داري در سوسپانسيون حاصل از كشت باكتري درظروف شيشه اي در مقايسه با شرايط مشابه در فرمانتور مشاهده نگرديد. بي ضرري و توان ايمن سازي واكسن توليد شده براساس بريتيش فارماكوپه (بخش دامپزشكي) در گوسفند و خوكچه هندي تعيين گرديد كه نتايج رضايت بخشي را نشان داد. با توجه به نتايج موفقيت آميز اين پژوهش، در حال حاضر واكسن تك ظرفيتي شاربن علامتي با استفاده از محيط كشت غني شده و فرمانتور، در بخش تحقيق و توليد واكسن‌هاي بي هوازي موسسه تحقيقات واكسن و سرم سازي رازي توليد و در سطح كشور به مصرف مي رسد.

In all biological systems growth is defined as increase of chemical compounds. Bacteria can achieve to balanced growth if they are growing in a medium, which are completely adapted to it. Clostridium chauvoei, (Clostridium feseri) is an anaerobic, spore forming, motile, and polymorph bacteria, which its size varies from 0.5-1 to 3-8 micron and could be observed as individual bacterium, diplo, and rarely streptococcus. Blackleg is a fatal disease of young cattle. It produces an acute local infection, and the resulting blood poisoning leads to rapid death. Clostridium chauvoei and, less frequently, Clostridium septicum are the most commonly responsible organisms. Vaccination is the only effective means for controlling of blackleg disease. Several kinds of vaccine are available commercially. It is 4 decades that blackleg vaccine is produced in Razi institute and because of enhanced demand of country, decision was made to improve the production procedure of this vaccine using large-scale fermenter, so the aim of this study was adaptation of Clostridium chauvoei to growth and proliferation in fermenter for preparation of a potent vaccine. Accordingly attempts were made to prepare and formulate the ingredients in order to obtain high yield of Clostridium chauvoei in culture medium by fermenter. All experiments were done in two sets: A-growth in glass bottles using conventional culture medium and B-growth in fermenter using conventional culture medium similar to A and also enriched culture medium. Results showed high yield of Clostridium chauvoei suspension in fermenter after 10 hours, using enriched culture medium (more than 1,480,000,000 organisms/ml), but no significant changes was obtained in glass bottles conditions comparing to the fermenter conditions. The safety and potency of the prepared vaccine was determined in sheep and guinea pigs according to British pharmacopoeia (veterinary) with satisfactory results. Since this research has been successfully done in Razi research institute, so the mono valent inactivated blackleg vaccine, using the enriched culture medium is currently producing by fermenter and is used for immunization of cattles in Iran.