Глава 17. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ
АМИНОКИСЛОТ, ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ И СПИРТОВ
201
Таблица 17.1 – Незаменимые и заменимые аминокислоты
Заменимые АК
Незаменимые АК
Аланин
Валин
Аспарагин
Изолейцин
Аспарагиновая
кислота
Лейцин
Глицин
Лизин
Глутамин
Метионин
Глутаминовая
кислота
Треонин
Пролин
Триптофан
Серин
Фенилаланин
Тирозин
Аргинин*
Цистеин
Гистидин*
* не заменимы у детей
Часть 3. Частные вопросы биотехнологии. Микробная биотехнология
202
17.2 Способы промышленного получения аминокислот
Способность аккумулировать в питательной среде аминокислоты
обнаружена у многих микроорганизмов. В качестве продуцентов
аминокислот, как правило, используют:
1) грамположительные бесспоровые бактерии рода Corynebacterium,
Brevibacterium и Micrococcus;
2) спорообразующие грамположительные палочки рода Bacillus,
Microbacterium;
3) грамотрицательные палочки рода Enterorobacter, Escherichia.
Для производства аминокислот бактерии стали использовать с начала
50-х годов, при этом штаммы постоянно улучшали генетическими
методами, выделяя мутанты с измененными регуляторными свойствами, так
назывемые ауксотрофные микроорганизмы. Основной целью создания
ауксотрофных организмов является возможность воздействия на синтез
первичных метаболитов (аминокислоты относятся к первичным
метаболитам микроорганизмов), повышая тем самых выход целевого
продукта. Для этого можно либо стимулировать потребление субстрата на
некоторых путях биосинтеза и выделение аминокислот в среду, либо
подавить побочные реакции и процессы деградации аминокислот.
В промышленных масштабах аминокислоты получают несколькими
способами:
1) гидролизом природного белоксодержащего сырья;
2) химическим синтезом;
3) микробиологическим синтезом;
4) биотрансформацией предшественников аминокислот с помощью
микроорганизмов или выделенных из них ферментов (химико-
микробиологический метод).
Химический синтез аминокислот находится на втором месте по
объему производства. Основным его недостатком является получение
рацемической смеси аминокислот, состоящей из D- и L-изомеров, тогда как
биологической активностью в организме человека и животных обладают
лишь L-изомеры, а D-изомеры аминокислот не перерабатываются их
ферментными системами. Кроме того, некоторые из них токсичны для
человека и животных. Производство аминокислот химическим синтезом
связано с использованием дорогостоящего оборудования и нередко
агрессивных токсических соединений в качестве исходного сырья. Процесс,
|