Производство аминокислот из биосинтетических предшественников, Синтез аминокислот с помощью ферментов, Применение аминокислот - Бродильное производство органических кислот
Использование предшественников при производстве аминокислот позволяет успешно обходить метаболический контроль, осуществляющийся по механизму обратной связи и репрессии. Рассмотрим процесс синтеза L лейцина из L - треонина через альфа - кетоглутарат. Первый фермент в этом пути биосинтеза у Serratia marcescens ингибируется L - изолейцином по механизму обратной связи. При добавлении в среду D - треонина происходит индукция D - треонингидратазы, которая L - изолейцином не ингибируется и поэтому синтез L - изолейцина из D - треонина может миновать метаболический контроль[2].
Синтез аминокислот с помощью ферментов
Для определения роли и преимуществ применения ферментов при синтезе аминокислот необходимо рассмотреть 5 классов ферментов[6]:
- 1. Гидролитические ферменты ( гидролазы), например L - альфа - амино - капролактам - лиаза ( синтез L - лизина) или 2- амино-тиазолин - 4- карбоксилатгидолаза ( синтез L - цистеина). Чтобы можно было использовать неочищенные ферменты, целые клетки обрабатывают поверхностно - активными веществами, вызывающими изменения проницаемости. Кроме того, могут быть получены мутанты, у которых искомый продукт не вовлекается более в обмен веществ. 2. Лиазы. Эти ферменты часто используются в реакциях дзаминирования. Так, для образования L - аспарта из фумарата аммония может использоваться аспартаза или аммиак - амилаза. В качестве доноров аммония могут, кроме того, выступать гидразин или гидроксиламин. 3. Ферменты, содержащие пиридоксальфосфат. Это обычные коферменты, участвующие в метаболизме аминокислот. Они катализируют множество реакций: рацемизацию, трансаминирование, декарбоксилирование, реакции замещения и элиминации и являются своего рода универсальными. По - видимому, роль этих коферментов состоит в активации аминокислот, что облегчает их взаимодействие с апоферментом. 4. Дегидрогеназы аминокислот, например лейцин - и аланин - дегидрогеназы. Они катализируют обратимые реакции дезаминирования. Их применяют в непрерывных процессах синтеза аминокислот из соответствующих кето - аналогов. В мембранном реакторе дегидрогеназы аминокислот удерживаются ультрафильтрующей мембраной и используют в своей работе один и тот же пул НАДН, который сохраняется в реакторе, так как ковалентно связан с полиэтиленгликолем. 5. Глутаминсинтаза. Этот фермент катализирует АТФ - зависимую реакцию аминирования глутамата, которая была сопряжена со сбраживанием сахара дрожжами. Высвобождающаяся при брожении энергия используется для синтеза глутамина[6].
Применение аминокислот
Аминокислоты находят применение во многих сферах:
- А) их используют в качестве пищевых добавок. Так, лизином, триптофаном и треонином обогащают растительные белки, а метионин включают в блюда из сои. Б) при выработке пищевых продуктов аминокислоты находят применение в роли усилителей вкуса и добавок. Благодаря выраженному мясному вкусу широко используется L - энантиомер мононатриевой соли глутаминовой кислоты. Глицин добавляют как подсластитель, бактериостатическое вещество и антиоксидант. В) аминокислоты применяются в медицине ( вливание), а некоторые их аналоги используются для лечения психических заболеваний. Г) в химической и фармацевтической промышленности аминокислоты широко используются как предшественники в производстве детергентов, полиаминокислот ( из них делают синтетические волокна и пленки) , полиуретана и химикатов для сельского хозяйства[8].
Похожие статьи
-
Все аминокислоты, из которых состоят белки, являются" L-а-амино - (или имино-) кислотами. Они находят применение как пищевые добавки, приправы, усилители...
-
Введение - Бродильное производство органических кислот
Биомасса представляет собой сложную химическую систему, а большинство процессов и продуктов биотехнологии имеют биохимическую природу, будь то...
-
Процессы, основанные на микробиологической ферментации, разработаны и для получения ряда других органических кислот. Среди них -- глюконовая кислота и ее...
-
Производство лимонной кислоты методом ферментации - Бродильное производство органических кислот
Производство лимонной кислоты методом ферментации при участии грибов также принадлежит к числу давних биотехнологических процессов; оно было налажено в...
-
К числу бактерий, способных вырабатывать салициловую кислоту (рис. 4.4) при росте в средах с нафталином, принадлежат многие виды Pseudomonas,...
-
В конце XIX в. началось промышленное производство молочной кислоты при участии молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii, L. leichmannii и L....
-
Заключение - Бродильное производство органических кислот
Биотехнология уже сегодня имеет большое экономическое и социальное значение, поскольку человек не может бесконечно долго черпать ресурсы природы. В...
-
Таблица 2 - Структура сырья в производстве метанола, %. Сырье В мире Беларусь и Россия Природный газ 73,8 70,7 Нефть и нефтепродукты 24,4 4,0 Отходы...
-
Белок. Его синтез в организме - Применение нефти и полимеров
Белковые вещества составляют громадный класс органических, то есть углеродистых, а именно углеродисто азотистых соединений, неизбежно встречаемых в...
-
Органические кислоты в различных условиях могут разлагаться с образованием предельного углеводорода по общей схеме O R-C RH + CO2 Кислота OH Углеводород...
-
Бродильное производство уксусной кислоты Среди органических кислот самая важная -- уксусная. На рынок США ее ежегодно поступает около 1,4 млн. т общей...
-
Методы неорганического синтеза - Синтез ацетата натрия ("Горячий лед")
НЕОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, получение неорганических соединений. Как правило, состоит из нескольких последовательных или параллельных процессов -...
-
Полимеризация двуокиси азота. Переработка нитрозных газов в азотную кислоту обычно происходит при температурах от О до 50 °С. В этих условиях двуокись...
-
Перечень ссылок - Бродильное производство органических кислот
1. Быков В. А., Крылов И. А. " Микробиологическое производство биологически активных добавок и препаратов", М: 1987, 142с. 2. Гусев М. В., " Общая...
-
Яблочную кислоту, которая применяется в качестве подкислителя в пищевой промышленности, можно получать из фумаровой либо путем ферментации при участии...
-
ПРИГОТОВЛЕНИЕ МАЗЕЙ НА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ - Производство мазей
Приготовление мазей в условиях фармацевтических предприятий складывается из следующих основных операций: - подготовка лекарственных веществ и основы; -...
-
Методы, применяющиеся для синтеза мультиферроиков - Мультиферроики
Для синтеза мультиферроиков используются различные методы синтеза. К ним относятся: спекание, гидротермальный синтез, соосаждение, золь-гель метод,...
-
Применение в производстве, Литература - Кремнийорганические полимеры
В строительстве широко используют низкомолекулярные кремнийорганические полимеры в виде жидкостей для придания гидрофобных свойств поверхностям различных...
-
Модели теории игр. Основные определения и термины В разных областях целенаправленной деятельности, например при разработке и эксплуатации АСУ, часто...
-
Фенолфталеин - один из наиболее широко используемых индикаторов, особенно при объемном определении слабых кислот. Он обладает рядом преимуществ: не...
-
Производство и применение жиров - Общая характеристика жиров
Производство жиров всем мире исчисляется десятками миллионов тонн в год. Животных жиров в настоящее время производится более 20 млн. т в год, из которых...
-
Запасы этих растворов, несоответствующих показателям качества, исчисляются сотнями тысяч тонн и дальнейшее их хранение становится очень опасным для...
-
В начале пятилетнего периода работы предприятию выделена сумма в C руб. для приобретения нового оборудования. Стоимость одного комплекта оборудования...
-
Иногда необходимо управлять сложными комплексами взаимосвязанных работ, направленных на достижение определенных целей. Примерами таких комплексов в...
-
Динамическое программирование Динамическое программирование -- один из разделов оптимального программирования, в котором процесс принятия решения и...
-
Минеральные кислоты, используемые для переведения анализируемой пробы в раствор, разделяют на две основные группы. 1) Кислоты, не оказывающие...
-
Технология производства соляной кислоты - Анализ и технологическая оценка химического производства
Соляная кислота--бесцветная жидкость, представляющая собой раствор хлористого водорода в воде. Она энергично растворяет многие металлы и их окислы. В...
-
Для достижения поставленной цели предприятию требуются материалы, оборудование, энергия, рабочая сила и другие ресурсы. Каждое предприятие такими...
-
Важным этапом изучения явлений предметов процессов является их классификация, выступающая как система соподчиненных классов объектов, используемая как...
-
Из перечисленного обзора типов ММ, составляющих предмет ИСО, можно выделить следующие особенности ММ ИСО [3]. - Системный подход, заставляющий...
-
Наиболее ранним способом формализации экономико-математических и ТС является представление физических явлений с помощью систем дифференциальных...
-
Возникновение структурной теории позволило химикам впервые обрести мощный инструмент для целенаправленного качественного преобразования веществ. Именно в...
-
Метанол -- сырье для многих производств органического синтеза. Основное количество его расходуется на получение формальдегида. Он служит промежуточным...
-
Тема, с которой мы сегодня ознакомимся это "Применение матриц при решении экономических задач." Рассмотрим как с помощью матриц можно решать...
-
Азиридины, Карбодиимиды - Синтез полиуретанов
Полиазиридинов, особенно трифункциональные азиридины широко используются для сшивания полиуретановых дисперсий анионного типа. Полиазиридины доступны для...
-
Физические свойства - Свойства аминокислот
Аминокислоты -- бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Многие из них обладают сладким вкусом. Химические свойства: Все...
-
Косметические средства - Применение химии в быту
В мире считается, что среди наиболее прибыльных отраслей промышленности на одном из первых мест стоит косметическая. Наблюдения показывают, что если...
-
Понятие и применение графа рынка - Использование квази-клик для анализа графа рынка России
Динамика характеристик отражающих тенденцию поведения фондового рынка может быть интересна многим участникам фондовой биржи и, в особенности, инвесторам....
-
Пути микробного синтеза - Этапы получения лизина
Производство аминокислот в промышленных масштабах является третьим наиболее важным направлением в белой биотехнологии, не превосходящим по своим объемам...
-
Получение синтезированного газа - Анализ и технологическая оценка химического производства
Химические методы переработки нефти проводят при высоких температурах без катализатора (термический крекинг), при высоких температурах в присутствии...
Производство аминокислот из биосинтетических предшественников, Синтез аминокислот с помощью ферментов, Применение аминокислот - Бродильное производство органических кислот