Průmyslová mikrobiologie. výroby aminokyselin

Video: Vytvoření superproducers esenciální aminokyseliny

Primární metabolity - nízkomolekulární látky nezbytné pro růst bakterií: některé z nich jsou stavební kameny jiných makromolekul - jsou zapojeny do syntézy koenzymů. Mezi nejdůležitější pro použití v průmyslu primární metabolity, může být izolován aminokyseliny, organické kyseliny, nukleotidy a vitamíny.

výroby aminokyselin

Výroba aminokyselin ve světě neustále roste a v současné době činí asi 400 tisíc. Tun / rok, i když je třeba pro ně je odhadována být mnohem vyšší.

Jak již bylo zmíněno, nedostatek aminokyselin v potravě (zejména nenahraditelný) negativní dopad na růst a vývoj. Tak, přísada do krmiv pro zvířata několik frakcí% kyseliny s nedostatkem krmiva může zvýšit hodnota proteinu více než dvakrát.

Ze všech možných způsobů výroby aminokyselin (. Tím, chemické, mikrobiologické, atd), se dává přednost mikrobiologické i mikrobiální organizace výroby nelze nazvat jednoduchá, její výhoda spočívá v syntéze opticky čistých (L-aminokyselin), vzhledem k tomu, když je chemická syntéza získá racemická směs L- a D-aminokyseliny, které se obtížně oddělit.

Mikrobiální Syntéza aminokyselin je založeno na kultivaci přesně definovaným výroby očekávané kyseliny v prostředí daného prostředku v přesně definovaných parametrů fermentace. Výrobci jsou bakteriální kmeny získané selekcí mutantu nebo metodami genetického inženýrství. Bakteriální mutanty, na jedné straně, ztratil schopnost syntetizovat některé látky, na druhé straně, získaly schopnost supersynthesis cílové aminokyseliny.

Již v 70. letech minulého století, superproducer mikrobů rodů byl získán Brevibacterium, Corynebacterium, Micrococcus, apod jehož pomocí je možné vyrobit všechny známé aminokyseliny. V současné době existuje superproducer, ve kterých je počet specifický protein syntetizovaný dosahuje 10-50% (zde klíčovou úlohu kopiích plasmidů nesoucích vložené geny).

získání amino fermentační kyseliny technologie je založena na principech přidělení a produkující primárních metabolitů, to znamená, že matka kultura šířeny zpočátku na agaru ve zkumavkách, a potom - .. v kapalném médiu v baňkách očkovacího a setí přístroje, a poté - v základních fermentorech.

Je-li aminokyselina za předpokladu, jako přísada do krmiva je biotechnologický způsob krmivový produkt obsahuje následující kroky: fermentace stabilizaci aminokyseliny v kapalné kultuře před odpařením, vakuovým odpařováním, standardizace odpaří roztok přidáním plniva, sušení a balení na konečný výrobek, který by neměl obsahovat více než 10% z hlavní látky. Je-li aminokyselina použity jako léčivo, v tomto případě samostatný čisté krystaly, které se vysuší ve vakuu a balené. Například v průmyslu se vyrábějí suché krmivo a kapalina krmné koncentráty lysin spolu s krystalickým lysinu (obr. 4.1).

Obr. 4.1. Schéma s lysin produkující: 1 - obal pro kultivační kapaliny (QL) - 2 - iontoměničová kolonny- 3 -collection elyuata- 4 - kolektor filtrata- 5 - kontejner 6 elyuata- - Čerpadla 7 - vakuové odpařování apparat- 8 - Cyclone - 9 - sušička ozařovače kontsentrata- 10-11 sbornik- - reaktor kristallizator- 12-13 tsentrifuga- - sušička

Existují dva způsoby, jak získat aminokyselinu: jednostupňové a dvoustupňové. Podle prvního způsobu, například, mutantní auxotrofní kmen - produkovat aminokyseliny - jsou kultivovány v médiu optimální pro biositeza. Požadovaný produkt se akumuluje v kultivačním médiu, ze kterého byl izolován podle diagramu na obr. 4.2.

Obr. 4.2. Příkladný postupový vývojový diagram pro aminokyseliny 1 - fermentator- 2 - ohladitel- 3, 9-4 refrizheratory- - kontejner pro pre obrabotki- 5 - tsentrifuga- 6 - vakuové uparivatel- 7 - přímá předzpracování přístroje aminokisloty- 8 - buben A Filtry , B - cesta (je-li to nutné jejich propojování do podoby) - 10 - zařízení ultrafiltratsii- 11 - kontejner pro konzervačního roztoku aminokisloty- 12-13 membránový filtr - pohánění kapalného kontsentrata- 14 - kontejner pro ukládání aminokisloty- 15 - filtr-press 16 - sprej sushilka- 17 - suchý konec úložného ntrata

Způsob dvoustupňové z klíčků produkujících kultivovány v médiu, kde se přijímá a syntetizuje všechny nezbytné složky pro následnou syntézu žádaného produktu. Schéma dvoustupňový proces mohou být reprezentovány následujícím způsobem:

Jsou-li enzymy biosynthesy aminokyselin karta intracelulárně, po 1. stupeň buněk se oddělí, rozpadla a je použita buněčná šťáva. V ostatních případech se pro účely biosyntézy požadovaných produktů se použije přímo buňky.

Kyselina glutamová - první aminokyselina získaná mikrobiologickou. Mutanti poskytující nadměrnou expresi této kyseliny, se nedocílí, ale „nadprodukce“ tato aminokyselina je z důvodu zvláštních podmínek, ve kterých je syntéza narušených membránových fosfolipidů. Kyselina glutamová je syntetizován výhradně kultury Corynebacterium glutamicum a Brevibacterium flavum.

Substráty pro její přípravu jsou glukóza a kyseliny octové, a na počátku 60. let. minulého století, který se používá i n-parafíny. Specifické podmínky pro růst plodin, vytvořených přidáním živného penicilinu, který inhibuje syntézu buněčné stěny, nebo snížení (v porovnání s optimem) koncentraci biotin (vitamin B7) v médiu, které indukuje strukturální a funkční změny v buněčné membráně, a tím zvyšuje jeho propustnost na kyselinu glutamovou, přičemž buňky v kultivační tekutiny.

V Japonsku, s použitím teploty výběr izolované kmeny bakterií (termofilní), které produkují vysoké hladiny kyseliny glutamové při zvýšených teplotách, za takových podmínek, dosáhne 50% konverze zdroje uhlíku na kyselinu glutamovou.

Sodná sůl kyseliny glutamové je široce používán v potravinářském průmyslu ke zlepšení chuti potravinových výrobků v plechovkách a zmrazený.

LV Timoshenko, MV Chubik

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné