Використання мутантів мікроорганізмів

Звичайні мікроорганізми не здатні синтезувати необхідні амінокислоти в потрібній кількості, тому роботи по мікробному синтезу амінокислот полягали в прямій селекції штамів мікроорганізмів, здатних нагромаджувати амінокислоти в значних кількості при зростанні на середовищах з великою кількістю вуглецю і меншою кількістю вуглецю. В цьому випадку амінокислоти накопичуються в результаті порушення рівноваги між вуглецевим і метаболізмом і асиміляцією азоту. Згодом були використані мутанти мікроорганізмів. Багато хто з них продукує одні амінокислоти, але є дефіцитними по інших амінокислотах і вітамінах. Для здобуття мутантів мікроорганізмів використовують хімічні і фізичні мутагени. До хімічних мутагенів відносяться етиленамін, новоембіхін, діетилсульфат, радіоактивні ізотопи, важкий водень, сильні окислювачі (HNO3, KmnO4); до фізичних — рентгенівські промені, ультрафіолетові промені, температурна дія. Для здобуття будь-якої амінокислоти шляхом мікробного синтезу необхідно, аби вибраний мікроорганізм володів таким обміном речовин, який забезпечував би ефективне перетворення джерела вуглецю на одну амінокислоту. Зазвичай така особливість мікроорганізму настільки несприятлива для його виживання, що мутанти, що спонтанно виникають в природних умовах, неминуче повинні відсіятися в процесі природного відбору. Пошуки відповідних мікроорганізмів йдуть по двох основних лініях. По-перше, мікроорганізми різних видів — дріжджі, бактерії, гриби — перевіряють на їх здатність нагромаджувати бажану амінокислоту в культуральній рідині. По-друге, найбільш активні штами намагаються потім поліпшити, застосовуючи різні мутагенні чинники. [4, c.12].

У групу мутантів мікроорганізмів із зміненими біологічними властивостями входять мутанти ауксотрофів і продуценти біологічно активних речовин. Мутантами ауксотрофів називають мутанти, що втратили здатність у зв’язку з порушенням нормальних біосинтетичних процесів самостійно синтезувати ті або інші амінокислоти, пурини, піримідини, вітаміни. Дефіцитність мутантів ауксотрофів по певних речовинах пов’язана з порушенням нормального ходу біосинтетичних реакцій і блокуванням окремих етапів синтезу. В результаті блокування здобуття кінцевих продуктів стає неможливим і відбувається накопичення речовин, що отримуються в реакціях, передуючих блоку. Мутанти ауксотрофів є патологічними формами, нездібними існувати в звичайних умовах, тому їх культивування вимагає підтримки особливих умов.