Microbiologie industrială. producerea de aminoacizi

Video: Crearea superproducers aminoacizi esențiali

conținut

Video: crearea superproducers aminoacizi esențiali
Producerea de aminoacizi

metaboliti primari - compuși cu moleculă mică necesare pentru creșterea bacteriilor: unele dintre ele sunt blocurile altor macromolecule - sunt implicate în sinteza coenzime. Printre cele mai importante pentru primar industria metaboliților se poate izola aminoacizi, acizi organici, nucleotide și vitamine.

producerea de aminoacizi

Producerea de aminoacizi din lume este în continuă creștere și în prezent se ridică la aproximativ 400 de mii. Tone / an, deși nevoia pentru ei este estimat a fi mult mai mare.

După cum sa menționat deja, lipsa de aminoacizi in dieta (in special de neinlocuit), impactul negativ asupra creșterii și dezvoltării. Astfel, un aditiv pentru hrana animalelor, mai multe fracțiuni de furaje cu deficit de acid% poate crește valoarea de proteine mai mult de două ori.

Dintre toate metodele posibile pentru producerea de aminoacizi (. Prin chimice, microbiologice etc.) sunt preferate microbiologice, deși organizația de producție microbiană nu poate fi numit simplu, avantajul constă în sinteza (L-aminoacizi) optic puri, în timp ce atunci când sinteza chimică se obține un amestec racemic de L- și D-aminoacizi, care sunt dificil de separat.

Sinteza microbiană a aminoacizilor este bazată pe cultivarea strict definite care produc acid dorit în mediul unei compoziții date la un parametri strict definit de fermentație. Producătorii sunt tulpini bacteriene obținute prin selectarea mutantul sau prin tehnici de inginerie genetică. mutante bacteriene, pe de o parte, a pierdut capacitatea de a sintetiza anumite substanțe, pe de altă parte, a dobândit capacitatea de a supersynthesis țintă de aminoacizi.

Încă din anii 70 ai ultimilor microbi din secolul superproducer din genurile s-a obținut Brevibacterium, Corynebacterium, Micrococcus, etc. Cu ajutorul cărora este posibil să se producă toți aminoacizii cunoscuți. În prezent, există superproducer, în care numărul unei proteine specifice sintetizate ajunge la 10-50% (aici rolul crucial jucat de plasmide multicopie care poartă genele inserate).

obținerea amino tehnologia de fermentare acidă se bazează pe principiile alocării și care produc metaboliți primari, care este, cultura mama propagate inițial pe un mediu agar în tuburi de testare, și apoi - .. pe un mediu lichid în flacoane inoculator și aparate de însămânțare, și apoi - în fermentatoare de bază.

Dacă aminoacidul este furnizat ca un aditiv la hrana, nutrețul procedeu biotehnologic cuprinde următoarele etape: fermentarea, stabilizarea aminoacizi în cultură lichidă, înainte de evaporare, evaporare în vid, standardizarea se evaporă soluția prin adăugarea de umplutură, uscarea și ambalarea produsului final, care nu ar trebui să conțină mai mult de 10% din substanța principală. Dacă aminoacidul este utilizat ca medicament, în acest caz, cristale pure separate, care au fost uscate sub vid și ambalate. De exemplu, în industria sunt produse furaje uscate și furajele concentrate lichide de lizină, împreună cu lizină cristalin (fig. 4.1).

Fig. 4.1. Lizină care produc schemă tehnologică: 1 - recipient pentru lichid de cultură (QL) - 2 - schimb ionic kolonny- 3 -Collection elyuata- 4 - colector filtrata- 5 - container 6 elyuata- - 7 pompă - vacuum evaporare apparat- 8 - Cyclone - 9 - uscator furaje kontsentrata- 10 - 11 sbornik- - reactor kristallizator- 12 - 13 tsentrifuga- - uscator

Există două modalități de a obține aminoacidul: o singură etapă și în două etape. Conform unei prime metode, de exemplu, o tulpină mutantă auxotrofica - care produc aminoacizi - sunt cultivate în mediu optim pentru biositeza. Produsul dorit se acumulează în mediul de cultură din care a fost izolat în conformitate cu diagrama din Fig. 4.2.

Fig. 4.2. O diagramă de flux de proces exemplar pentru aminoacizii 1 - fermentator- 2 - ohladitel- 3, 9-4 refrizheratory- - container pentru pre obrabotki- 5 - tsentrifuga- 6 - vacuum uparivatel- 7 - Aparate de pretratament directe aminokisloty- 8 - toba filtru , B - cale (dacă este necesar ganging) - 10 - aparate ultrafiltratsii- 11 - recipient pentru soluție conservare aminokisloty- 12 - 13 filtru cu membrană pentru a - conduce lichidul kontsentrata- 14 - container pentru depunerea aminokisloty- 15 - un filtru-presă 16 - spray-sushilka- 17 - capătul de depozitare uscată ntrata

Metoda în două etape a germ producătoare cultivate într-un mediu în care primește și sintetizeaza toate ingredientele necesare pentru sinteza ulterioară a produsului dorit. Schema de proces în două etape pot fi reprezentate după cum urmează:

Dacă enzimele biosintetice de aminoacizi se acumulează intracelular, după prima etapă a celulelor sunt separate, dezintegrate si este folosit seva celulei. În alte cazuri, în scopul biosinteză produselor dorite este utilizat în mod direct celulele.

Acid Glutamic - un prim aminoacid obținut prin microbiologică. Mutantii furnizează supraexpresia acestui acid, nu se obține, ci „supraproducție“ acest aminoacid se datorează condițiilor speciale în care sinteza este perturbata fosfolipidele membranei. Acidul glutamic este sintetizat în mod exclusiv culturi de Corynebacterium glutamicum și flavum Brevibacterium.

Substraturi pentru prepararea acestuia sunt glucoză și acid acetic, și la începutul anilor '60. secolul trecut, folosit și n-parafine. Condiții specifice pentru creșterea culturilor create prin adăugarea la mediul de cultură al penicilinei, care inhibă sinteza peretelui celular, sau o scădere (în comparație cu optimul) concentrația de biotină (vitamina B7) într-un mediu care induce modificări structurale și funcționale în membrana celulară, crescând astfel permeabilitatea pentru acidul glutamic, lăsând celulele din lichidul de cultură.

In Japonia, folosind o temperatură de selecție a tulpinilor izolate de bacterii (termofile) care produc niveluri ridicate de acid glutamic la temperaturi ridicate, în astfel de condiții de conversie atinge 50% din sursa de carbon la acid glutamic.

Sarea de sodiu a acidului glutamic este utilizat pe scară largă în industria alimentară pentru a îmbunătăți gustul produselor alimentare în conserve și congelate.

LV Timoșenko, MV Chubik

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit