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,