Общая биотехнология. Ч. 2. Данилова Т.Е - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

3
во время стерилизации их увлажняют паром до влажности
70-80%. Охлажденный до 30-36
о
С материал инокулируют
спорами штамма (малочувствительного к присутствию
Fe
3+
). Инокулированные отруби размещают в лотках на глу-
бину 3-5 см. Процесс культивирования длится 5-8 суток.
При дыхании гриба и образовании лимонной кислоты выде-
ляется тепло, поэтому температура в растильной камере не
должна превышать 28
о
С. Экстракцию лимонной кислоты
осуществляют водой. Использование селекционированных
штаммов Asp. niger вызвано загрязнением металлами пше-
ничных отрубей в процессе их производства. Выход лимон-
ной кислоты значительно увеличивается при добавлении к
пшеничным отрубям готовых α-амилаз.
Продуценты лимонной кислоты.
Свойством продуцировать лимонную кислоту обладают
многие микроорганизмы. Технология производства кисло-
ты, основанная на различных источниках углерода и спосо-
бах культивирования (поверхностном, глубинном периоди-
ческом и непрерывном) определяет критерии, которым
должен отвечать продуцент лимонной кислоты, а именно:
- высокая скорость кислотообразования;
- высокая степень трансформации источника углерода в
лимонную кислоту;
- генетическая однородность и стабильность;
- толерантность к изменениям температуры среды, конта-
минантам процесса, в том числе к высоким концентрациям
углеводов.
На основании данных критериев предложены грибы As-
pergillus niger, Trichoderma viride, штаммы бактерий (Cory-
nebacterium, Arthrobacterium и Brevibacterium) и дрожжи ро-
да Candida.
В промышленном производстве лимонной кислоты в ос-
новном нашел применение микромицет Aspergillus niger.[2]
Для успешного управления процессом культивирования
штаммов-продуцентов лимонной кислоты необходимо знать
механизм ее биосинтеза.
Метаболическим источником лимонной кислоты в
аэробных организмах служит цикл трикарбоновых кислот
(ЦТК). Открывает ЦТК реакция конденсации оксалоацетата
с ацетил-КоА, в результате которой при участии цитратсин-
тазы образуется лимонная кислота. Поставщиком ацетил-
КоА служит центральный путь катаболизма глюкозы – гли-
колиз. ЦТК может быть полным, разомкнутым или сцеп-
ленным, например, с глиоксилатным шунтом. Функциони-
рование последнего варианта у бактерий обычно связано с
катаболизмом двууглеродных субстратов, таких, как ацетат.
Однако у коринеподобных бактерий и грибов рода Aspergil-
lus доказано действие глиоксилатного шунта при использо-
вании ими глюкозы в качестве источника углерода. Актив-
ность фермента цитратсинтазы зависит также от концентра-
ции оксалоацетата. Функционирование разомкнутого или
полного ЦТК в случае использования оксалоацетата в био-
синтетических процессах возможно только при анаплероти-
ческом синтезе последнего. Это реализуется несколькими
путями:
пируват карбоксилаза
КФ.6.4.1.1.
Пируват + СО
2
+ Н
2
О ———————→ оксалоацетат + Pi (1)
АТФ АДФ
пируват карбоксилаза
КФ.6.4.2.1.
Пируват + СО
2
+ NAD(P)H ----—————→ малат +NAD(P)
+
;
Малат + NAD
+
——→ оксалоацетат + NADH (2) 
                                                              3

во время стерилизации их увлажняют паром до влажности                Для успешного управления процессом культивирования
70-80%. Охлажденный до 30-36оС материал инокулируют               штаммов-продуцентов лимонной кислоты необходимо знать
спорами штамма (малочувствительного к присутствию                 механизм ее биосинтеза.
Fe3+). Инокулированные отруби размещают в лотках на глу-             Метаболическим источником лимонной кислоты в
бину 3-5 см. Процесс культивирования длится 5-8 суток.            аэробных организмах служит цикл трикарбоновых кислот
При дыхании гриба и образовании лимонной кислоты выде-            (ЦТК). Открывает ЦТК реакция конденсации оксалоацетата
ляется тепло, поэтому температура в растильной камере не          с ацетил-КоА, в результате которой при участии цитратсин-
должна превышать 28оС. Экстракцию лимонной кислоты                тазы образуется лимонная кислота. Поставщиком ацетил-
осуществляют водой. Использование селекционированных              КоА служит центральный путь катаболизма глюкозы – гли-
штаммов Asp. niger вызвано загрязнением металлами пше-            колиз. ЦТК может быть полным, разомкнутым или сцеп-
ничных отрубей в процессе их производства. Выход лимон-           ленным, например, с глиоксилатным шунтом. Функциони-
ной кислоты значительно увеличивается при добавлении к            рование последнего варианта у бактерий обычно связано с
пшеничным отрубям готовых α-амилаз.                               катаболизмом двууглеродных субстратов, таких, как ацетат.
               Продуценты лимонной кислоты.                       Однако у коринеподобных бактерий и грибов рода Aspergil-
   Свойством продуцировать лимонную кислоту обладают              lus доказано действие глиоксилатного шунта при использо-
многие микроорганизмы. Технология производства кисло-             вании ими глюкозы в качестве источника углерода. Актив-
ты, основанная на различных источниках углерода и спосо-          ность фермента цитратсинтазы зависит также от концентра-
бах культивирования (поверхностном, глубинном периоди-            ции оксалоацетата. Функционирование разомкнутого или
ческом и непрерывном) определяет критерии, которым                полного ЦТК в случае использования оксалоацетата в био-
должен отвечать продуцент лимонной кислоты, а именно:             синтетических процессах возможно только при анаплероти-
 - высокая скорость кислотообразования;                           ческом синтезе последнего. Это реализуется несколькими
 - высокая степень трансформации источника углерода в             путями:
лимонную кислоту;
 - генетическая однородность и стабильность;                                           пируват карбоксилаза
                                                                                          КФ.6.4.1.1.
 - толерантность к изменениям температуры среды, конта-           Пируват + СО2 + Н2О ———————→ оксалоацетат + Pi (1)
минантам процесса, в том числе к высоким концентрациям                                АТФ       АДФ
углеводов.
   На основании данных критериев предложены грибы As-                                     пируват карбоксилаза
                                                                                              КФ.6.4.2.1.
pergillus niger, Trichoderma viride, штаммы бактерий (Cory-
                                                                  Пируват + СО2+ NAD(P)H ----—————→ малат +NAD(P)+;
nebacterium, Arthrobacterium и Brevibacterium) и дрожжи ро-
да Candida.
   В промышленном производстве лимонной кислоты в ос-             Малат + NAD+   ——→    оксалоацетат + NADH            (2)
новном нашел применение микромицет Aspergillus niger.[2]

Страницы