ої кислоти з глюкози у цих бактерій лежать два біохімічних принципу: недолік ферменту а - кетоглутаратдегидрогенази і блокування біосинтезу біотину. Нездатність клітин синтезувати біотин призводить до збільшення проникності цітоплазмотіческой мембрани, що підвищує екскрецію глутамату. Він утворюється в результаті амінування а - кетоглутарата, нездатного до подальшим перетворенням в циклі трикарбонових кислот. Схема біосинтезу глутамату з глюкози у даного типу мутантів показана на рис. 3
При біосинтезі глутамінової кислоти дуже велике значення має концентрація біотину в середовищі. Необхідно забезпечити його концентрацію 1 - 5 мкг/л. У цьому випадку порушується нормальний синтез фосфоліпідів мембрани і остання стає проникною для глутамату. При концентрації біотину 15 мкг/л спостерігається інтенсивне зростання біомаси. Проникність цітоплазмотіческой мембрани для глутамату можна знизити також за допомогою пеніциліну, додаючи його до середовища під час логарифмічною фази зростання. У цьому випадку фосфоліпіди екстрагуються з мембрани і транспорт глутамату може здійснюватися протягом 40 - 50 годин. Бактеріальний синтез глутамату дозволяє отримувати приблизно 50% - Ний вихід продукту з цукру і накопичувати в середовищі ферментації до 200 г/л глутамату. Відомі методи отримання глутамату на етанольних середовищах (до 60 грама/л ) Або на ацетаті (до 98 г/л). [6]
В В
4. ПРОМИСЛОВИЙ Синтезіамінокислот
Промислове виробництво амінокислот здійснюється двома способами: мікробіологічними та хімічними.
4.1 Мікробіологічний синтез
Мікробіологічний синтез заснований на вирощуванні певних видів мікроорганізмів на поживних середовищі, мають відповідний джерело вуглецю. Найчастіше це цукру, містяться, наприклад, в патоці. Мутовані мікроорганізми з порушеним азотним обміном виділяють в розчин велику кількість якої-небудь однієї амінокислоти. Після закінчення процесу ферментації амінокислоту виділяють з розчину хімічними методами
Шляхом мікробіологічної ферментації отримують основну кількість глутамінової кислоти і весь лізин. У цього процесу свої переваги і свої недоліки. З одного боку, в ньому мало стадій і потрібно відносно проста і універсальна апаратура. З іншого боку, живі мікроорганізми, з якими доводиться працювати, дуже чутливі до найменшого зміни умов, а концентрація цільового продукту виходить низькою, що веде до збільшення розмірів апаратури.
Існує спосіб мікробіологічного отримання фенілаланіну за допомогою тирозин - і метіоніндефіцітного мутанта Brevibacterium lactofermentum. У періодичному процесі ферментації досягнута концентрація продукту 24,8 г/л. Однак для даного процесу потрібні складні і дорогі середовища. Певний інтерес представляють біосинтез фенілаланіну ауксотрофності мутантом Є. coli, який можна культивувати в глюкозной середовищі з фосфатами. Процес ферментації здійснюють доливних методом з рециркуляцією біомаси. Біомаса в реакторі 60 - му години досягає 45 - 50 г/л, а концентрація фенілаланіну - 22,4 - +22,8 г/л. Продуктивність системи 0,72-0,86 г/(ЛЧ); вихід продукту 0,11 м.
4.2 Хімічний синтез
Хімічний синтез більш універсальний, чим мікробіологічний і дозволяє отримувати з'єднання будь можливої вЂ‹вЂ‹структури. Тут використовується нехарчове мінеральну сировину, досягається будь-яка концентрація продукту, проте, як правило, процес багатостадійний і вимагає більш складної апаратури.
Обидва способи забезпечують отримання природних амінокислот необхідного ступеня хімічної та оптичної чистоти. Так що в кінцевому рахунку, коли мова йде про промисловому виробництві, Останнім слово залишається за економікою: за даними зарубіжних фахівців, при великих масштабах хімічні методи стають більш рентабельними.
Найбільш широко розроблений промисловий синтез метіоніну-амінокислоти, головним споживачем якої є птахівництво. Вихідною речовиною служить пропілен - продукт крекінгу нафти. Пропілен окислюється до акролеїну, який в результаті серії реакцій, перетворюється на рацемічний метіонін.
В
У результаті хімічного синтезу зазвичай виходить суміш рівних кількостей L і D - ізомерів амінокислот, в той час як до складу білків входять виключно L-ізомери. Ці ж ізомери поживні. D-ізомери організмом, як правило, не засвоюються і є баластом. Отже, необхідно поділ, що неминуче негативно позначається на економіці. Останнім часом в області розщеплення рацемічних сумішей амінокислот досягнуті серйозні успіхи. У роботах СВ. Рогожина і В.А. Даванкова показано, що оптично неактивні амінокислоти, бувши ковалентно приєднані до нерозчинних полімерному носію, легко утворюють комплекси з міддю, нікелем і т.п. інша рацемічна амінокислота, що знаходиться в розчині, займає два вакантних координаційних місця у атома металу, причому міцність комплексів L - і D - ізомерів різна. Наскільки ні мало це розходження, будучи повторенням багаторазово в процесі хромо...
