Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

54
ся в химической и фармацевтической промышленности в качестве пред-
шественников для производства детергентов, полиаминокислот, полиуре-
тана и препаратов для сельского хозяйства.
Получение аминокислот возможно несколькими путями: химическим
синтезом, гидролизом природного белкового сырья и в биотехнологиче-
ских процессах. Химический синтез дает рацемат – продукт, содержащий
как L-, так и D-формы аминокислот. За исключением глицина
, который не
имеет оптически активных изомеров, и метионина, усваяемого организ-
мами в обеих формах, D-изомеры обладают токсичностью. Получение
оптически активных L-изомеров аминокислот из гидролизатов природных
материалов растительного и животного происхождения связано с много-
ступенчатой и дорогостоящей очисткой. Биотехнологическое получение
аминокислот включает в себя прямую микробную ферментацию, а также
микробиологический или
ферментативный синтез из предшественников.
Микробиологический метод получения аминокислот, наиболее распро-
страненный в настоящее время, основан на способности микроорганизмов
синтезировать все L-аминокислоты, а в определенных условиях – обеспечи-
вать их сверхсинтез. Биосинтез аминокислот в микробных клетках протека-
ет в виде так называемых свободных аминокислот или «пула аминокислот»,
из которого в процессах конструктивного метаболизма
синтезируются кле-
точные макромолекулы. Для синтеза всех белков требуется 20 аминокислот.
Пути синтеза большинства аминокислот взаимосвязаны. При этом одни
аминокислоты являются предшественниками для биосинтеза других. Пиру-
ват является предшественником аланина, валина, лейцина; 3-фосфоглицерат
– серина, глицина, цистеина; щавелево-уксусная кислота – аспартата, аспа-
рагина, метионина, лизина, треонина, изолейцина;
α-кетоглутаровая кислота
– глутамата, глутамина, аргинина, пролина; фосфоэнолпируват+эритрозо-4-
фосфат – фенилаланина, тирозина, триптофана; 5-фосфорибозил-1-
пирофосфат + АТФ – гистидина. Синтез каждой аминокислоты в микроб-
ных клетках реализуется в строго определенных количествах, обеспечи-
вающих образование последующих аминокислот, и находится под строгим
генетическим контролем. Контроль осуществляется по принципу обратной
связи на уровне генов, ответственных за
синтез соответствующих фермен-
тов (репрессия), и на уровне самих ферментов, которые в результате избыт-
ка образующихся аминокислот могут изменять свою активность (ретроинги-
бирование). Данный механизм контроля исключает перепроизводство ами-
нокислот и также препятствует их выделению из клеток в окружающую
среду. Чтобы добиться сверхсинтеза отдельных аминокислот, нужно обойти
или изменить данный
контрольный механизм их синтеза. Для первого пути
возможно использование природных «диких» штаммов; очень существенны
при этом условия ферментации, так как добиться дисбаланса в системе син-
теза аминокислот можно путем изменения ряда основных факторов среды
(концентрация основного субстрата, рН, соотношение макро- и микроэле-

Страницы