Промисловий синтез амінокислот

Здатність мікроорганізмів виділяти в культуральну рідину продукти обміну, у тому числі і амінокислоти, відома з кінця минулого століття, проте інтенсивне вивчення позаклітинного накопичення амінокислот мікроорганізмами, як вказувалося вище, почалося в 60-і роки нашого століття. Склад амінокислот, що нагромаджуються різними мікроорганізмами в середовищах, досить одноманітний. Це — глутамінова і аспарагінова кислоти, аланін, лейцин, ізолейцин, гліцин, серін, фениланін, лізин. Найчастіше зустрічаються продуценти глутамінової кислоти і аланіна. Свіжовиділені з природних субстратів штами мікроорганізмів найчастіше виділяють аланін і глутамінову кислоту.

При мікробіологічному синтезі утворюються L-амінокислоти, що є продуктами життєдіяльності спеціально підібраних і відселектованих штамів мікроорганізмів, які здатні нагромаджувати в культуральній рідині не менше 60 г/л амінокислоти, що синтезується. Найчастіше для мікробіологічного синтезу амінокислот використовують ауксотофні штами мутантів, які отримують методами звичайної селекції і генної інженерії. За допомогою мутагенних чинників в таких штамів ауксотрофів індукується мутація, в результаті якої припиняється або інгібується синтез один з продуктів, що роблять регуляторний вплив на ферментні системи, що каталізують утворення даної амінокислоти в клітках мутанта і в культуральній рідині підвищується.

На основі культивування мікроорганізмів з метою здобуття чистих препаратів амінокислот застосовують промислові технології, що включають одноі двоступінчатий синтез амінокислот. При одноступінчатому синтезі в промислових культиваторах вирощують регуляторні мутанти ауксотрофів, що є надпродуцентами тих або інших амінокислот. Після завершення робочого циклу їх вирощування культуральну рідину відділяють від кліток мікроорганізмів, згущують і отримують з неї товарною продукт з високою концентрацією синтезованої мікробами амінокислоти. В процесі двоступінчатого синтезу амінокислоти спочатку отримують її попередник, а потім за допомогою ферментів мікроорганізмів перетворюють попередника на амінокислоту, при цьому утворюються лише Lізомери. Як джерело ферменту можуть бути використані або суспензія кліток мікроорганізмів, або отриманий після руйнування цих кліток ферментний розчин. [4, c.22].