Получение аминокислот с помощью иммобилизованных ферментов и клеток - Промышленный биосинтез аминокислот
Экономически целесообразным являются способы получения аминокислот с помощью иммобилизованных ферментов и клеток. Сравнительно давно реализован процесс получения L - аспаргиновой кислоты из фумаровой и аммиака в одну стадию с помощью иммобилизованных клеток Е. coli или Pseudomonasaeruginosa обладающая аспартазной активностью (см схему)
Аспартаза катализирует реакцию присоединения аммиака к фумаровой кислоте. Фермент в иммобилизованном состоянии сохраняет активность на исходном уровне 2 -2 5 недель и более.
L - Аспаргиновую кислоту можно получить и с помощью иммобилизованных клеток что существенно повышает длительность функционирования системы производительность которой по целевому продукту составляет около 2000 кг с 1м реактора. Периодические ферментации используют при получений других L - аминокислот (глутаминовой фенилаланина лизина триптофана и др. ). При этом культивируют обычно специальные мутантные штаммы метаболизм которых по целевому продукту изучен достаточно полно. Так например установлено что лимитирующем агентом коринебак герий образующих глутаминовую кислоту является биотип в дозе 1 - 5 мкг/ л. Биотин индуцирует структурно - функциональные изменения в клеточной мембране благодаря чему увеличивается ее проницаемость для глутаминовой кислоты выходящей из клетки в культуральную жидкость. Отдельные штаммы продуцентов способны накапливать ее более 50 г/л на мелассных средах.
Роль биотина аналогична в случае получения пролина являющимся производным глутаминовой кислоты.
Несложность этой технологии и ее преимущества по сравнению с глубинной ферментацией наглядно иллюстрируют опыт японской фирмы "Танабе Сейяку ". В 1973 году эта фирма разработала способ получения аспарагиновой кислоты при помощи иммобилизованных бактериальных клеток обладающих аспартазной активностью. Аспартаза катализирует присоединение аммиака по двойной связи фумаровой кислоты т. е. аспарагиновая кислота образуется в одной стадии и данный биотехнологический процесс можно отнести к категории биотрансформации органических соединений. Иммобилизованный в геле фермент функционировал хорошо длительность его полуинактивации составила 1 месяц. Затем в геле иммобилизовали клетки продуцента дополнительно стабилизируя их путем химического связывания между собой и с гелем. Длительность полуинактивации клеток в этом случае увеличивалась до 4 месяцев. Технологию биотрансформации фумаровой кислоты таким образом можно представить в такой последовательности:
- - выращивание клеток методом глубинной ферментации и их выделение центрифугированием; - иммобилизация клеток биокатализатора в геле в виде гранул размером 2 -3 мм; - биотрансформация фумарата аммония в колонке с катализатором в проточном режиме и получение раствора аспарагиновой кислоты; - кристаллизация центрифугирование и промывка кристаллов.
Производительность системы биотранеформации аспарагиновой кислоты 1 м биореактора 1700 кг.
Похожие статьи
-
Использование предшественников при производстве аминокислот позволяет успешно обходить метаболический контроль, осуществляющийся по механизму обратной...
-
УЛЬТИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ФЕРМЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ - Аминокислоты и ферменты
Особую группу ферментов составляют надмолекулярные (или мульти-молекулярные) ферментные комплексы, в состав которых входят не субъединицы (в...
-
Культивирование продуцента и биосинтез лизина в промышленных ферментерах - Этапы получения лизина
Проводят в стандартных биореакторах объемом 50, 63 и 100 м3. Такие аппараты должны обеспечить нормальный рост и развитие промышленного продуцента в...
-
Продуценты аминокислот - Промышленный биосинтез аминокислот
Специфические ферменты регулирующие биосинтез аминокислот широко распространены у бактерий; они с определенной глубиной изучены у Escherichiacoli....
-
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ - Аминокислоты и ферменты
К ферментам применимы три основных критерия, характерных и для неорганических катализаторов. В частности, они остаются неизмененными после реакции, т. е....
-
ИЗОФЕРМЕНТЫ - Аминокислоты и ферменты
Изоферменты, или изоэнзимы,- это множественные формы фермента, катализирующие одну и ту же реакцию, но отличающиеся друг от друга по физическим и...
-
Процессы, основанные на микробиологической ферментации, разработаны и для получения ряда других органических кислот. Среди них -- глюконовая кислота и ее...
-
ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ФЕРМЕНТОВ - Аминокислоты и ферменты
В настоящее время получены неопровержимые экспериментальные доказательства белковой природы ферментов. Трудно сейчас представить, что не только Р....
-
Способы получения аминокислот - Способы получения аминокислот
1. Гидролизом белков можно получить около 25 аминокислот, но полученную смесь трудно разделить. Обычно одна или две кислоты получаются в значительно...
-
АКТИВНЫЙ ЦЕНТР ФЕРМЕНТОВ - Аминокислоты и ферменты
При изучении механизма химической реакции, катализируемой ферментами, исследователя всегда интересует не только определение промежуточных и конечных...
-
СТРОЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ - Аминокислоты и ферменты
В природе существуют как простые, так и сложные ферменты. Первые целиком представлены полипептидными цепями и при гидролизе распадаются исключительно на...
-
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ - Технология получения винилхлорида
На 2010 год существуют четыре основных способа получения винилхлорида, реализованные в промышленных масштабах. Винилхлорид можно получить различными...
-
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ УЧЕНИЯ О ФЕРМЕНТАХ - Аминокислоты и ферменты
Явления брожения и переваривания известны с незапамятных времен, однако зарождение учения о ферментах(энзимология) относится к первой половине XIX в....
-
Запатентован способ получения глиоксаля окислением этиленгликоля в жидкой фазе при обработке кислородом или кислородсодержащим газом. Окисление проводят...
-
Аммиакаты на примере хлорида гексаамминкобальта (III) 1) Разлагаются при нагревании: 2) Разлагаются с горячей водой: 3) Реагируют с разбавленными...
-
Лабораторное и промышленное получение - Железо восстановленное (Ferrum reductum)
В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (FeO-Fe2O3). Существуют различные способы извлечения железа...
-
КИНЕТИКА ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ - Аминокислоты и ферменты
Одним из характерных проявлений жизни является удивительная способность живых организмов кинетически регулировать химические реакции, подавляя стремление...
-
Исследование морфологии клеток - Этапы получения лизина
В ходе эксперимента нам удалось пронаблюдать некоторые отличия от данных исходного паспорта штамма B-11167 Corynebacterium glutamicum. К примеру, длины...
-
Технология биосинтеза лизина - Этапы получения лизина
Производство аминокислот в виде высокоочищенных кристаллических препаратов строится по схеме, типичной для получения и выделения вторичных метаболитов....
-
Реакции аминокислот - Способы получения аминокислот
Большинство реакций, в которые аминокислоты вступают в лабораторных условиях (in vitro), свойственны всем аминам или карбоновым кислотам. 1. образование...
-
Показатели токсичных веществ (предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны и...
-
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ - Происхождение горючих ископаемых
Алканы, алкены, алкины и арены получают путем переработки нефти (см. ниже). Уголь тоже является важным источником сырья для получения углеводородов. С...
-
Промышленные методы синтеза, Кумольный процесс - Особенность синтеза фенолов
Кумольный процесс Кумольный процесс получения фенола включает три стадии: алкилирование бензола в кумол, окисление кумола в гидропероксид кумола и...
-
Крахмал сополимер гель акриловый В данном обзоре литературы рассмотрены наиболее значимые работы, выполненные за последние годы, по физической и...
-
(Обзор литературы) Карбоксиметилкрахмал: получение и свойства Путем химической модификации крахмала получено большое число простых и сложных эфиров...
-
В данной главе мы рассмотрим получение тиосульфата натрия. Поскольку тиосульфат натрия широко используется в медицине, промышленности, фотографии. То...
-
Эта важная технологическая операция, состоящая в обеспечении основного производства достаточным количеством высококачественной биомассы клеток продуцента...
-
Способы получения коллоидных систем - Общая характеристика дисперсных систем и методы их получения
Коллоидные системы по степени дисперсности занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами. Поэтому коллоидные...
-
Получение экстракционной фосфорной кислоты - Общие сведения о фосфорной кислоте
Фосфорную кислоту в лабораторных условиях легко получить окислением фосфора 32%-ным раствором азотной кислоты: 3P + 65HNO3 + H2O = 3H3PO4 + 5NO В...
-
Исходя из технологии получения стекла и стеклоизделий главными компонентами стекла являются диоксид кремния SiO2, содержание которого в стекле составляет...
-
Пероксид водорода представляет собой бесцветную вязкую жидкость с плотностью 1,46 г/см3, замерзающую при t = -0.48c и кипящую при t = 152c. В лаборатории...
-
Выбор метода получения 1 способ Готовят отдельно два раствора: 9 г хлорида кобальта (II) в 25 мл воды (раствор 1) , 10 г хлорида аммония и 14 г нитрата...
-
Ферментативный катализ - каталитические реакции, протекающие с участием ферментов - биологических катализаторов белковой природы. Ферментативный катализ...
-
СЫРЬЕ ДЛЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И МЕТОДЫ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ. - Получение серной кислоты
Исходными реагентами для получения серной кислоты могут быть элементная сера и серосодержащие соединения, из которых можно получить либо серу, либо...
-
Выделение фенолов из фракций смол коксования и полукоксования твердых топлив Выделение фенолов из фракций смол необходимо не только из-за ценности, но и,...
-
Аминокислоты - Способы получения аминокислот
Любое соединение, которое содержит одновременно карбоксильную и аминогруппу, является аминокислотой. Однако, чаще этот термин применяется для обозначения...
-
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ - Аминокислоты и ферменты
Структура и функции ферментов, а также механизм их действия почти ежегодно подробно обсуждаются на многих международных симпозиумах и конгрессах. Важное...
-
Кислотно-основные свойства аминокислот - Способы получения аминокислот
Аминокислоты - амфотерные вещества, которые могут существовать в виде катионов или анионов. Это свойство объясняется наличием как кислотной (-СООН), так...
-
Все аминокислоты, из которых состоят белки, являются" L-а-амино - (или имино-) кислотами. Они находят применение как пищевые добавки, приправы, усилители...
-
Яблочную кислоту, которая применяется в качестве подкислителя в пищевой промышленности, можно получать из фумаровой либо путем ферментации при участии...
Получение аминокислот с помощью иммобилизованных ферментов и клеток - Промышленный биосинтез аминокислот