їттям кислот (лимонна, щавлева і глюконова кислота).
Біохімічний механізм утворення лимонної кислоти заснований на функціонуванні циклу трикарбонових кислот. Дегидрирование оцтової кислоти призводить до утворення двох молекул СО 2 і чотирьох пар іонів водню. У циклі відбувається також утворення НАДН і АТФ. Хоча більшість реакцій циклу оборотні, основним напрямком течії ензиматичних реакцій є утворення щавлево-оцтової кислоти через? - Кетоглутаровую, бурштинову і фумаровую кислоти.
Реакцією, лімітуючої швидкість обороту циклу, є синтез лимонної кислоти, що каталізується аллостеріческім ферментом цітратсінтетазой. Джерелом ацетил-КоА, який йде на синтез метаболітів циклу, є продукт циклу - лимонна кислота - легко переходить в цитоплазму через мембрану. Як правило, з ЦТК на потреби біосинтезу йде значна кількість метаболітів, і поповнення їх фонду та функціонування повного циклу в клітинах існують додаткові возмещающие ферментативні механізми, наприклад гліоксилатний шунт. В останньому, на відміну від ЦТК, оцтова кислота витрачається на синтез. Отже, першою реакцією ЦТК є конденсація ацетил-КоА з щавлево-оцтовою кислотою, катализируемая цітратсінтетазой. Саме активність цього ферменту є контролюючим параметром, що визначає швидкість метаболічного потоку в циклі. Інгібуючий ефект на цітратсінтетазу надає НАДН і сукцинил-КоА. Але основний вплив на швидкість синтезу лимонної кислоти справляє надходження субстрату (щавлево-оцтової кислоти). Так як безперервна «робота» ЦТК вимагає реокісленія відновлених еквівалентів (використовуються 4 пари дегидрогеназ), максимальна швидкість циклу спостерігається в умовах достатнього доступу кисню в клітинну систему (тобто при гарній аерації).
Аерація має критичне значення для глибинної ферментації. Пропущення чистого О 2 збільшує утворення лимонної кислоти, але це дорого; газова фаза може циркулювати, якщо при цьому поглинається СО 2. Переривання аерації на короткий час може мати згубний дію на продукцію лимонної кислоти, але якщо при цьому підвищити рН з 3,0 до 4,0, то ферментація може розпочатися знову.
У грибів розрізняють трофофазу, яка характеризується зростанням міцелію і активним диханням з виділенням СО 2, і ідіофазу (продукционную фазу), коли зростання завершений, дихання придушене, а залишилася глюкоза переробляється у вторинні метаболіти; в даному випадку в лимонну або інші кислоти.
Освіта лимонної кислоти може бути умовно розділене на три процесу: 1 - розкладання гексоз до пірувату і ацетил-КоА при гликолизе, 2 - анаплеротіческое освіту оксалоацетата з пірувату і СО 2 і 3 - акумуляція цитрату в ЦТК. А. niger розкладає глюкозу по гексозодіфосфатному (80%) і гексозомонофосфатного шляху.
При роботі першого шляху СО 2, утворена в результаті декарбоксилювання пірувату, фіксується при анаплеротіческом освіті оксалоацетата. (При роботі гексозомонофосфатного шляху СО2 не фіксуються). Поряд з гликолизом у A. niger частково реалізується і інший шлях окислення вуглеводів - пентозофосфатний, званий також пентозного, гексозомонофосфатного, або фосфоглюконатним. Загальним з гликолизом вихідним продуктом є глюкозо - 6-фосфат, але надалі їх шляхи розходяться: фермент фосфофруктокінази визначає дихотомический шлях, глюкозо - 6-фосфатдегидрогеназа - апотоміческій. Кінцевими продуктами процесу є 3-фосфогліцеріновий альдегід і рибозо - 5-фосф...
