Иммобилизденген микроб клеткаларды бірінші өндірістік қолдану

Иммобилизденген микроб клеткаларды бірінші өндірістік қолдану

жұмыстары

Иммобилизденген

Escherichia

coli

клеткалары

(аспартаза

продуценті ретінде) арқылы өндірістік аспарагин қышқылын

(аспарагин) алу.

Аспарагин

(L-аспарагин

қышқылы)

тағамдық

және

фармацевтикалық өндірісте кең пайдаланады.

Аспарагин алуының маңыздылығы

1) Аспарагин қышқылы адамның неврологиялық

активтілігін

жоғарлатуына

жауапты

(бас

миында

кездеседі).

Белгілі,

эпилепсия

ауруында

бұл

аминқышқылының

концентрациясы

адам

миында

жоғарлайды,

ал

депрессия

кезінде,

керсінше

төмендейді.

Сондықтан

L-аспарагин

қышқылы негізінде

түрлі

антидепрессантты

препараттар

жасалынады.

2)

Ақуыздан

тұратын

бүкіл

өнімде

кездесетін

аспарагин қышқылы фенилаланинмен (аминқышқылы)

комбинация құрған кезде аспартам – тәтті өнім пайда

болады.

3) Тағамдық өндірісте кең қолданысқа ие (басқа

аминқышқылы—глицинмен)

сусындарға

әртүрлі

қышқыл немесе тәтті дәм береді.

Жасанды тәтті дәм 

бергіш зат ретінде  

қолданады. 

Сондықтан

Сондықтан

Тағам өндірісінде 

дәмдеуш ретінде 

қолданылады: 

қышқыл немесе 

тәтті дәм береді. 

Иммобилизденген микроб клеткалары арқылы өндірістік аспарагин алу

процесінің артықшылықтары

- Мақсатты өнімнің жоғары концентрациялы және тазалығы, 

- процес кезінде бөгде микроорганизмдерге тұрақтылық, 

- табиғи изомерлер синтез нәтижесінде түзіледі, 

- үзіліссіз технологиялық процестің мүмкіндігі бар

Иммобилизденген микроб клеткалар арқылы бірінші өндірістік аспарагин 

алу технологиясы

Тығыз гельге  иммобилизденген аспартазалық белсенді микроб 

клеткаларын (1 м

3 

көлемді колонна-биореактор 2-3 мм кубик пішінді 

биокатализаторлармен толықтырылады, субстрат ретінде аммоний 

фумараты жібереледі. 

Биореактордан шыққан элюатты рН 2,8 дейін қышқылдандыру және

15

0

С дейін суыту барысында 100 % таза аспарагин қышқылы қристалл

күйінде пайда болады.

Процес автоматты және үзіліссіз режимде орындалады.

1973 ж.- иммобилизденген микроб клеткалар арқылы өндірістік

технология арқылы көптоннажды аспарагин қышқылын алу («Танабе

Сейяку» жапон фирмасы). 

«Танабе Сейяку»

фирмасының

1

м

3

көлемді реакторынан

таза

L-аспарагин

қышқылының

тәуліктік

өндірістік

шығуы 1700 кг.

Аспартаза продуценті ретінде - полиакриламид геліне бекітілген Escherichia coli

клеткалары қолданылады (аспартаза полиакриламид гелінде тез арада бастапқы

активтілігін жоғалтып, сондықтан аспартазалық активтілікке ие микроб клеткалары

иммобилизацияланады). Биореакторда ИК белсенділігі 120 тәулік сонында – 80 %, 600

тәуліктен кейін 50 % дейін сақталады. Ал, бос клеткалар 10 тәуліктен кейін –

белсенділігін жоғалтады.

Отандық зерттеулер (А.А. Жубанова және Р.К. Блиева) ХХ ғасырдың

80-шы жылдарынан қазіргі кезге деін белсенді жүруде. Иммобилизденген

клеткаларды

көптеген

экологиялық

биотехнологияларда

қолдануы

көрсетілген: мұнаймен ластанған, калалық және өндірістік ластанған су

аймақтарын тазалау.

Иммобилизденген

клеткамен

иммобилизденген

ферментті

салыстырғандағы артықшылықтары - пайдалану кезінде: бөліп алу кезеңі

болмайды, микроорганизмдегі ферменттер өзінің табиғи жағдайында

болып (олар термостабильді, ұзақ жұмыс жасап, гетерогенді қасиетке ие).

Иммобилизденген клеткалардың, бос клеткалармен салыстырмалы, бір-

қатар артықшылықтары бар:

 бірнеше рет қолдануы;

 ұзақ қолдануы;

 клеткалар топтасынуына байланысты (

Quorum Sensing эффектісі

) 

төзімді,  жоғары белсенді және тұрақты;

 реакция барысында мақсатты өнімді бөліп алуы жеңіл (технология 

арзандайды, аз қаржы жұмсалуымен байланысты.