Industrijska mikrobiologija. Proizvodnja aminokislin

Video: Ustvarjanje superproducers esencialnimi aminokislinami

Vsebina

Video: ustvarjanje superproducers esencialnimi aminokislinami
Proizvodnja aminokislin

Osnovne metaboliti - nizkomolekularne spojine, potrebne za rast bakterij: nekatere od njih so gradniki drugih makromolekul - sodelujejo pri sintezi koencimov. Med najpomembnejšimi za industrijo primarna metabolita ga lahko izoliramo aminokisline, organske kisline, nukleotidi in vitamine.

Proizvodnja aminokislin

Proizvodnja aminokislin v svetu nenehno narašča in trenutno znaša okoli 400 tisoč evrov. Ton / leto, čeprav je potreba po njih ocenjuje, da je veliko večja.

Kot smo že omenili, pomanjkanje aminokislin v prehrani (predvsem nenadomestljiv) negativno vpliva na rast in razvoj. Tako je aditiv za krmo več frakcij pomanjkljivo krme% kisline lahko poveča protein vrednost več kot dvakrat.

Od vseh možnih metod za izdelavo aminokisline (. S kemijskih, mikrobioloških, itd) so prednostne mikrobioloških čeprav mikrobni proizvodna organizacija ne more biti imenovan preprosta, njegova prednost je v sintezi optično čistih (L-amino kislin), medtem ko je kemijska sinteza pridobljen racemsko mešanico L- in D-amino kislin, ki jih je težko ločiti.

Mikrobna sinteze aminokislin temelji na gojenju strogo opredeljenega proizvodnjo pričakovani kisline v okolju danega sestavka na strogo določenih parametrov fermentacije. Proizvajalci so bakterijski sevi pridobljeni z izbiro mutanta ali s tehnikami genskega inženirstva. Bakterijske mutanti, na eni strani, izgubili sposobnost sinteze nekaterih snovi, na drugi strani pa je pridobil sposobnost supersynthesis cilj aminokislin.

Že v 70-ih letih prejšnjega stoletja, superproducer mikrobov rodov Brevibacterium bila pridobljena, Corynebacterium, Micrococcus, itd s pomočjo katerih je mogoče pripraviti vse znane aminokisline. Trenutno obstaja superproducer, pri kateri je število določenega proteina sintetiziranega doseže 10-50% (tukaj ključno vlogo multicopy plazmidov prevažajo vstavljenih genov igral).

pridobitev aminokislinsko fermentacijske tehnologije temelji na načelih dodeljevanja in proizvodnjo primarnih metabolitov, da se, mati kultura prvotno razmnoženimi na gojišča v epruvete, in nato - .. na tekočem mediju v posodah inoculator in setev aparati, in nato - v osnovnih fermentorjih.

Če je amino kislina v obliki dodatka k viru, biotehnološki krma Postopek izdelek obsega naslednje korake: fermentaciji stabilizacijo aminokislinsko v tekoči kulturi pred uparjenjem, vakumsko evaporacijo standardizacija uparimo raztopino z dodatkom polnila, sušenje in pakiranje končnega izdelka, ki ne sme vsebovati več kot 10% glavnega snovi. Če je amino kislino uporabimo kot zdravila, v tem primeru ločenega čisti kristali, ki smo jih sušili pod vakuumom in pakirajo. Na primer, v industriji se proizvajajo suho krmo in tekoča krma koncentrati lizin skupaj z kristalinični lizinom (sl. 4.1).

Sl. 4.1. Diagram pretoka proizvodnjo lizin: 1 - posoda za tekočino kulture (QL) - 2 - ionske izmenjalne kolonny- 3 -Collection elyuata- 4 - kolektor filtrata- 5 - posoda 6 elyuata- - pump- 7 - vakuumsko izhlapevanje apparat- 8 - Ciklon - 9 - Sušilni feed kontsentrata- 10-11 sbornik- - reaktor kristallizator- 12-13 tsentrifuga- - naprava

Obstajata dva načina za pridobitev aminokislino: enostopenjski in dvostopenjskim. Po prvi metodi, na primer, mutant avksotrofni sev - proizvodnjo aminokisline - kultiviramo v srednje optimalne za biositeza. Želeni produkt akumulira v gojitvenem mediju iz katerega je bila izolirana v skladu z diagramom na sliki. 4.2.

Sl. 4.2. Vzorčna diagram poteka postopka za aminokisline 1 - fermentator- 2 - ohladitel- 3, 9-4 refrizheratory- - zabojnik za predhodno obrabotki- 5 - tsentrifuga- 6 - vakuumsko uparivatel- 7 - zračna aparati predobdelava aminokisloty- 8 - boben A filter- B - pot (po potrebi ganging) - 10 - aparati ultrafiltratsii- 11 - posoda za raztopino ohranjanje aminokisloty- 12-13 membranskim filtrom - pogon tekočega kontsentrata- 14 - posodo za usedline aminokisloty- 15 - filtrirni pritiskom 16 - spray sushilka- 17 - suhi končni shranjevanje ntrata

Postopek Dvostopenjski zarodnih proizvaja gojimo v mediju, kjer prejme in sintetizira vse potrebne sestavine za naknadno sintezo želenega produkta s. Shema dvostopenjski postopek, se lahko predstavi na naslednji način:

Če biosintetičnih encimi aminokislinske karton intracelularno, ko sta 1. faza celic ločimo razpadla in se uporablja celica sok. V drugih primerih, za biosintezo želene izdelke se uporablja neposredno celice.

Glutaminska kislina - prvo aminokislino dobimo z mikrobiološke. Mutanti zagotavljajo prekomerno izražanje te kisline, se ni dosežena, ampak "prekomerna" ta aminokislina je zaradi posebnih pogojev, pod katerimi je sinteza moten membranskih fosfolipidov. Glutaminsko kislino sintetiziramo izključno kultur Corynebacterium glutamicum in Brevibacterium flavum.

Substrati za njegovo pripravo so glukoza in ocetno kislino, in v zgodnjih 60. letih. prejšnjega stoletja, ki se uporablja, in n-parafini. Posebni pogoji za rast pridelkov z dodajanjem kulturne brozge penicilina, ki inhibira celične stene sintezo ali zmanjšanje (v primerjavi z optimalno) koncentracijo biotina (vitamin B7) v mediju, ki povzroča strukturne in funkcionalne spremembe v celični membrani ustvarjenih, s čimer se poveča njeno prepustnost za glutaminsko kislino, pri čemer celice v tekočini kulture.

Na Japonskem pomočjo temperaturno izbiro izoliranih sevov bakterij (termofilnih), ki povzročajo visoke ravni glutaminske kisline pri povišanih temperaturah v takih razmerah dosegla 50% pretvorbo vira ogljika na glutaminsko kislino.

Natrijeva sol glutaminske kisline se pogosto uporablja v prehrambeni industriji za izboljšanje okusa živil v pločevinkah in zamrznjene.

LV Timoshenko, MV Chubik

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný