Industrijska mikrobiologija. proizvodnju aminokiselina

Video: Stvaranje superproducers esencijalnih aminokiselina

Primarni metaboliti - niske molekularne jedinjenja neophodna za rast bakterija: neki od njih su gradivni blokovi makromolekula drugi - su uključeni u sintezu koenzima. Među najvažnijim za industriju primarnih metabolita može biti izolovana aminokiseline, organske kiseline, nukleotida i vitamina.

proizvodnju aminokiselina

Proizvodnju aminokiselina u svijetu je u stalnom porastu i trenutno iznosi oko 400 tisuća. Tona / godišnje, iako se procjenjuje potrebu za njih biti mnogo veći.

Kao što je već rečeno, nedostatak amino kiselina u ishrani (posebno nezamjenjiv) negativan utjecaj na rast i razvoj. Dakle, aditiv za životinje nekoliko frakcija% kiseline deficitarnih hrane mogu povećati vrijednost proteina više od dva puta.

Od svih mogućih metoda za proizvodnju aminokiselina (. Do kemijske, mikrobiološke, itd) imaju prednost mikrobiološke iako mikroba za proizvodnju organizacija ne može biti pozvan na jednostavan, njegova prednost sastoji se u sintezi optički čistog (L-aminokiselina), a kada kemijskih sinteza se dobija RACEMIC mješavina L i D-amino kiseline, koje je teško odvojiti.

Mikrobiološke sinteze aminokiselina se zasniva na uzgoju strogo definiran daje očekivane kiseline u okruženju date kompoziciju na strogo definiran parametrima fermentacije. Producenti su bakterijski sojevi dobiveni izbor mutanta ili tehnikama genetskog inženjeringa. Bakterijski mutanti, s jedne strane, izgubili sposobnost sinteze određenih supstanci, s druge strane, stekao sposobnost da supersynthesis meta aminokiselina.

Već u 70-ih godina mikroba rodova Brevibacterium je dobijena, Corynebacterium, Micrococcus, itd Uz pomoć kojih je moguće proizvesti sve poznate amino kiseline prošlog stoljeća-superproducer. Trenutno postoje superproducer, u kojoj je broj određenog proteina sintetiziran dostiže 10-50% (ovdje ključnu ulogu koju Višestruke plazmida nosi ubačena gena).

dobijanje aminokiselina fermentacijom tehnologija se zasniva na principima raspodjele i proizvodnju primarnih metabolita, koji se, majka kulture propagiraju u početku na agara u epruvete, a zatim - .. na tečnom mediju u boce inoculator i setvu aparata, a zatim - u osnovnoj fermentaciju.

Ako je aminokiselina daje kao aditiv za hranu, biotehnološki proces feed proizvoda obuhvata sljedeće korake: fermentacije, stabilizacije aminokiselina u tečnom kulture prije isparavanja, vakuum isparavanja, standardizacija isparila rješenje dodavanjem punila, sušenje i pakiranje gotovog proizvoda, koji ne treba da sadrži više od 10% od osnovne supstance. Ako se koristi aminokiseline kao lijek, u ovom slučaju, poseban čisti kristale, koji su sušeni pod vakuumom i pakirana. Na primjer, u industriji se proizvode suve hrane i tečni feed koncentrira lizin zajedno s kristalnom lizin (Sl. 4.1).

Sl. 4.1. Dijagrama toka proizvodnju lizin: 1 - kontejner za kulturu tečnosti (QL) - 2 - jonoizmenjivačke kolonny- 3 -Prikupljanje elyuata- 4 - kolektor filtrata- 5 - kontejner 6 elyuata- - za pumpe 7 - vakuum isparavanja apparat- 8 - Cyclone - 9 - kosu feed kontsentrata- 10. - 11. sbornik- - reaktor kristallizator- 12-13 tsentrifuga- - za kosu

Postoje dva načina da se dobije amino kiseline: single-stage i dvije faze. Prema prvom metodom, na primjer, mutant auxotrophic soj - proizvodnju amino kiseline - su gaje u srednje optimalna za biositeza. Željeni proizvod se akumulira u srednjem kulture iz koje je izoliran prema dijagramu na sl. 4.2.

Sl. 4.2. Uzoran dijagram toka procesa za amino kiseline 1 - fermentator- 2 - ohladitel- 3, 9-4 refrizheratory- - kontejner za pred obrabotki- 5 - tsentrifuga- 6 - vakuum uparivatel- 7 - direktan predtretman aparata aminokisloty- 8 - drum A filtriranje B - put (ako je potrebno Skupljaju) - 10 - aparati ultrafiltratsii- 11 - kontejner za očuvanje rješenje aminokisloty- 12-13 membrane filter - voziti tečnosti kontsentrata- 14 - kontejner za deponovanje aminokisloty- 15 - filter-press 16 - sprej sushilka- 17 - suho kraj za pohranu ntrata

U dvije faze metodom klica za proizvodnju gaje u srednje gdje se prima i sintetizuje sve potrebne sastojke za naknadnu sintezu željenog proizvoda. Šema dva koraka mogu biti predstavljeni na sljedeći način:

Ako biosintetskom enzimi amino kiseline su intraćelijski nagomilali, nakon što se odvojio 1. faza ćelija, raspao i SAP ćelija koristi. U drugim slučajevima, u svrhu biosinteze željene proizvode koristi se direktno ćelije.

Glutaminska kiselina - prva aminokiselina dobiveni mikrobiološki. Mutanti pružanje prekomjerna ove kiseline, ne dobije, ali "hiperprodukcija" ovo amino kiselina je zbog posebnih uvjeta u kojima sinteza je prekinut membrana fosfolipidi. Glutaminska kiselina je sintetiziran isključivo kulture Corynebacterium glutamicum i Brevibacterium flavum.

Podloga za njegovu izradu su glukoza i octene kiseline, a početkom 60-ih godina. prošlog stoljeća, koristi i n-parafina. Posebni uslovi za rast usjeva stvoren dodavanjem kulturi čorba penicilina, koji inhibira sintezu ćelijskog zida, ili smanjenje (u poređenju sa optimalnom) koncentraciju biotina (vitamin B7) u medij koji izaziva strukturne i funkcionalne promjene u stanične membrane, čime se povećava svoju propusnost za glutaminska kiselina, ostavljajući ćelije u fluidu kulturi.

U Japanu, koristeći temperatura izbor izolovanih sojeva bakterija (termofilnih) koji proizvode visok nivo glutaminske kiseline na povišenoj temperaturi u takvim uvjetima do 50% konverzija izvora ugljenika glutaminska kiselina.

Natrijum soli glutaminske kiseline je naširoko koristi u prehrambenoj industriji za poboljšanje ukusa prehrambenih proizvoda u konzerviranog i smrznutog.

LV Timošenko, MV Chubik

Udio u društvenim mrežama:

Povezani