Industrijska mikrobiologija. Proizvodnja aminokiselina

Video: Stvaranje superproducers esencijalnih aminokiselina

sadržaj

Video: stvaranje superproducers esencijalnih aminokiselina
Proizvodnja aminokiselina

Primarnih metabolita - niskomolekularnih spojeva nužne za rast bakterija: neki od njih su izgrađeni od drugih makromolekula - sudjeluju u sintezi koenzima. Jedan od najvažnijih za industrijski primarnih metabolita se može izolirati aminokiseline, organske kiseline, nukleotida i vitamina.

Proizvodnja aminokiselina

Proizvodnja aminokiselina u svijetu stalno raste i trenutno iznosi oko 400 tisuća kuna. Tona / godišnje, iako je potreba za njima se procjenjuje da će biti puno veći.

Kao što je već navedeno, nedostatak aminokiselina u prehrani (posebno nezamjenjiv) negativan utjecaj na rast i razvoj. Tako, dodatak hrani za životinje nekoliko frakcija% kiseline deficijentnih hrani može povećati vrijednost proteina više od dva puta.

Svih mogućih postupaka dobivanja aminokiselina (, kemijskim, mikrobiološke, itd), poželjni su mikrobiološke iako mikrobna organizacija proizvodnje ne može biti pozvan jednostavan, prednost se sastoji u sintezi optički čistih (L-amino kiseline), a kada se kemijska sinteza se dobije racemičnu smjesu L- i D-amino kiseline, koji je teško odvojiti.

Mikrobna Sinteza amino kiseline temelji se na uzgoj strogo definiran proizvodnju očekivanu kiselinu u okruženju dane smjese u strogo definiranim parametrima fermentacije. Proizvođači su bakterijske vrste dobivene izborom mutanta ili tehnikama genetskog inženjeringa. Bakterijske mutanti, s jedne strane, izgubio sposobnost sintetizirati određene tvari, s druge strane, stekao sposobnost da supersynthesis meta aminokiseline.

Kao što je već 70-ih godina u posljednjih mikroba iz rodova je dobivena Brevibacterium, Corynebacterium, Micrococcus, itd, uz pomoć kojih je moguće proizvesti sve poznate aminokiseline stoljetnih superproducer. Trenutno, postoji superproducer, u kojoj je broj određenog proteina sintetiziranih doseže 10-50% (ovdje ključnu ulogu višestruko plazmida koji nose umetnuti gene).

dobivanje kiselina fermentacije tehnologija amino temelji na načelima raspodjele i proizvodnju primarnih metabolita, koji se, majka kulture inicijalno uzgajaju na agar mediju u epruvete, i zatim - .. u tekućem mediju u tikvicama inokulator i aparati sijanje, te - po osnovnim fermentorima.

Ako je amino kiselina služi kao aditiv za hranu za životinje, biotehnološkog postupka punjenje proizvoda obuhvaća sljedeće korake: fermentaciju, stabilizaciju aminokiselina u tekućoj kulturi prije isparavanja, vakuum uparavanjem, standardizacija uparena otopine dodatkom punila, sušenje i pakiranje gotovog proizvoda, koji ne bi trebao sadržavati više od 10% glavne supstancije. Ako je amino kiselina se koristi kao lijek, u ovom slučaju, zasebnih čisti kristali, koji su osušeni pod vakuumom i pakirane. Na primjer, u industriji se proizvode suhe hrane i tekućina hrane koncentrati lizin zajedno s kristalnom lizinom (sl. 4.1).

Sl. 4.1. Flowsheet proizvodnju lizin: 1 - posuda za tekućine za uzgoj (QL) - 2 - ionska izmjena kolonny- 3 -Collection elyuata- 4 - kolektor filtrata- 5 - spremnik 6 elyuata- - pump- 7 - vakuum isparavanja apparat- 8 - Ciklon - 9 - za kosu feeda kontsentrata- 10 - 11 sbornik- - reaktor kristallizator- 12 - 13. tsentrifuga- - sušilica

Postoje dva načina za dobivanje amino kiselina: jednostupanjski i dvostupanjski. Prema prvom postupku, na primjer, mutirani soj auksotrofična - proizvodnju aminokiselina - su kultivirane u mediju za optimalno biositeza. Željeni produkt je nakupljen u mediju kulture iz koje je izoliran u skladu s dijagramom na slici. 4.2.

Sl. 4.2. Prikazuje blok dijagram procesa za aminokiseline 1 - fermentator- 2 - 3 ohladitel- 9 - 4 refrizheratory- - spremnik za pre obrabotki- 5 - tsentrifuga- 6 - vakuum uparivatel- 7 - izravno Uređaj predtretman aminokisloty- 8 - bubanj Filter B - put (ako je potrebno ganging) - 10 - Uređaj ultrafiltratsii- 11 - spremnik za očuvanje otopinu aminokisloty- 12 - 13. membranski filter da - pogon tekućeg kontsentrata- 14 - kontejner za odlaganje aminokisloty- 15 - filter za tisak 16 - sprej sushilka- 17 - kemijska kraj pohranu ntrata

Postupak u dva stupnja od klica proizvode uzgojene u mediju u kojem se prima i sintetizira sve potrebne sastojke za daljnje sinteze željenog produkta. Shema dva koraka može se prikazati kako slijedi:

Ako su biosintetski enzimi aminokiselina unutar stanica akumulira, nakon 1. stupanj stanica se odvoje, dezintegriraju i stanični sok koristi. U drugim slučajevima, u svrhu biosintezi željenih proizvoda koristi se izravno stanice.

Glutaminska kiselina - prva aminokiselina dobivena mikrobiološkom. Mutanti daju povećane ekspresije ove kiseline, nije postignuta, ali „prekomjerna” ovaj aminokiselinski zbog posebnih uvjeta u kojima se sinteza poremećen membrane fosfolipida. Glutaminske kiseline je sintetiziran isključivo kulture i Corynebacterium glutamicum Brevibacterium flavum.

Supstrati za njegovu pripravu su glukoza i octena kiselina, te u ranim 60-ih. prošlog stoljeća, a koristi se i n-parafini. Posebni uvjeti za rast usjeva nastalih dodavanjem u juhi kulture penicilina, koji inhibira sintezu stanične stjenke, ili smanjenje (u odnosu na optimalno) koncentracije biotin (vitamina B7) u mediju koji inducira strukturne i funkcionalne promjene u staničnu membranu, a time i povećanje propusnosti za glutaminsku kiselinu, ostavljajući stanica u mediju za kulturu.

U Japanu, koristeći temperaturno odabira izoliranih sojeva bakterija (termofilnih) koje onda produciraju visoku razinu glutaminske kiseline na povišenoj temperaturi u takvim uvjetima postići 50% konverziju izvora ugljika u glutaminsku kiselinu.

Natrijeva sol glutaminske kiseline naširoko koristi u prehrambenoj industriji za poboljšanje okusa prehrambenih proizvoda u limenke i smrznuti.

LV Timošenko, SN Chubik

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan