Деякі амінокислоти утворюються в результаті низки перетворень інших амінокислот, і в цих випадках трансамінування не потрібно.
Білки синтезуються на рибосомах з амінокислот за інформацією м - РНК, яка переписана (шляхом транскрипції) з генів ДНК. [1,5]
2. ПРОДУЦЕНТИ АМІНОКИСЛОТ
Специфічні ферменти, регулюючі біосинтез амінокислот, широко поширені у бактерій; вони з певною глибиною вивчені у Escherichia coli. Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis і інші. У грибів, на амінокислотне лімітування, відзначається некоординованими, паралельне зростання рівня ферментів, які каталізують реакції біосинтезу різних амінокислот. Цей В«загальний контроль біосинтезу амінокислотВ» був також названий В« метаболічним Інтерблоком В», абоВ« перекрестнопутевой регуляцією В», вперше виявленої у Neurospora crassa в 1965 році М. Карсіотісом і співробітниками, що а пізніше - У Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus nidulas та інших грибів. p> У гіперпродукції окремих амінокислот культурами Escherichia coli, Serratia marcescens та інші важливу роль відіграють Feedak - репресія, наприклад, при біосинтезі ароматичних амінокислот на останніх стадіях.
У кожному живому організмі амінокислоти витрачаються передусім на біосинтез первинних метаолітов - ферментних і неферментний білків. Отже, крім біосинтезу амінокислот de novo, можливий інший шлях їх отримання, а саме - з гідролізатів відповідних білків (триптофан руйнується при кислотному гідролізі), у тому числі з нативної біомаси мікробних клітин.
Природні амінокислоти є, як правило, оптично активними L - і D - формами, які важко розділити. Ось чому мікробний синтез за допомогою коринебактерій і деяких інших мікробів є нині основним і економічно вигідним. Перше місце тут по праву посідає Японія, де лише глутамінової кислоти виготовляється понад 100 тисяч тонн на рік; більшість природних незамінних амінокислот виробляє фірма В«ТакедаВ». С. Киношита, вперше в 50-ті роки відкрив і довів перспективність мікробного синтезу, вже 1963 визнавав: В«Мало сумніви в тому, що недалекий той час, коли з допомогою мікроорганізмів буде можливо виробляти всі відомі амінокислоти В». Цей час настав вже до 70-м рокам. Отримано мікроби - суперпродуцентів з пологів Brevibacterium, Corynebacterium, Micrococcus та інші, за допомогою яких освоєно великотоннажне виробництво не тільки глутамату, але і L - лізину, L - валіну, L - гістидину та інших. При Суперпродукція рівень експресії клонованого гена виражається у синтезі специфічного білка в кількості 2% від усіх розчинних білків клітини - господаря. В даний час є продуценти, у яких кількість синтезованого специфічного білка досягає 10-15% (тут найважливішу роль грають многокопійние плазміди, що несе вбудований гени). Генно - інженерними методами у ВНДІ генетики та селекції промислових мікроорганізмів (Москва) був отриманий штам Escherichia coli, що володіє сверхпродукціі L - треоніну (30 г/л за 40 годин ферментації).
З будь-яким штамом - продуцентом який - або амінокислоти необхідно уважне і дбайливе поводження з метою підтримування її в активному стані протягом тривалого часу.
Одержаний штам Escherichia coli, який продукує за 48 годин 27 г/л L - проліну, і штам, який продукує до 22,4 грама/л L - феніланіну. p> За допомогою Corynebacterium sp. можна получігь алкапосодержащіх середовищах L - тирозин (до 19 г/л), з допомогою Corynebacterium glutamicum на глюкозной середовищі - L - валін (до 11 г/л; L - аргінін, L - гістидин, L - ізолейцин - 15 - 20,8 г/л.
3. БІОСИНТЕЗ АМІНОКИСЛОТ
Технологія отримання амінокислот базується на принципах ферментації продуцентів і виділення вторинних метаболітів, тобто розмножують маткову культуру спочатку на агаризованому середовищі в пробірках, потім - на рідкому середовищі в колбах, інокуляторах і посівних апаратах, а потім у головних (основних) ферментаторах. Обробку культуральних рідин і виділення амінокислот проводять за схемою, аналогічною схемі отримання антибіотиків. Ізольовані чисті кристали цільового продукту зазвичай висушують під вакуумом і упаковують.
3.1 Одноступінчатий метод отримання амінокислот
Відомі два способи отримання амінокислот: одноступінчатий і двоступінчастий. Відповідно до першого способу, наприклад, мутантний поліауксотрофний штам - продуцент амінокислоти культивують на оптимальній для біосинтезу середовищі. Цільовий продукт накопичується в культуральній рідині, з якої його виділяють відповідно до схеми на малюнку d
В
1 - ферментатор,
2 - охолоджувач, 3,9 - рефрижератори,
4 - ємність для попередньої обробки,
5 - центрифуга,
6 - вакуум - упаріватель,
7 - апарат прямого
8 - барабанний фільтр, А, Б - шляхи (при необхідності змикаються),
10 - апарат для ультрофілираціі,
11 - ємність для консервації розчину ферменту,
12 - мембранний фільтр,
13 - накопичувач рідкого кон...
