3.3 Виробництво лізину з білкових гідролізатів

Іншим способом отримання лізину є гідроліз (кислотний, лужний, ферментативний) деяких найбільш доступних природних білків. До їх числа відносять відходи м'ясної промисловості, казеїн молока, клейковина пшениці. Однак такий спосіб має недоліки, які не дозволяють використовувати його для організації крупнотонажного промислового виробництва. Найбільш істотний з них - це обмеженість і нестандартність джерел сировини, багатоступенева хімічна обробка, пов'язана з виділенням і очищенням.

3.4 Хіміко-ферментативний спосіб виробництва

Серед можливих способів отримання лізину в промисловому масштабі найбільше значення має хіміко-ферментативний. У сучасній світовій практиці за допомогою комбінованого синтезу отримують близько 60% всього обсягу вироблених амінокислот. З його допомогою синтезують D, L-метіонін, глутамінову кислоту, лізин, триптофан, треонін, гліцин і ряд інших. І надалі із зростанням потужності підприємств та номенклатури готових L-форм препаратів окремих амінокислот частка хіміко-ферментативного способу виробництва буде збільшуватися.

Значний інтерес, що проявляється до даного способу отримання лізину, обумовлений насамперед його високими техніко-економічними показниками, а також можливістю організувати в межах одного підприємства отримання як кормових препаратів, так і особливо чистих індивідуальних амінокислот, придатних до використання в харчовій і медичній промисловості[7].

За допомогою комбінованого, або ензиматичного способу отримують з 95% виходом і 99% оптичною чистотою L-лізин, причому вміст амінокислоти в реакційній суміші може досягати 200 г / л, що практично більш ніж удвічі вище його вмісту в культуральній рідині, одержуваної в одну стадію при направленому мікробіологічному синтезі в найкращих виробничих ферментаціях. Технологія процесу включає в себе органічний синтез D, L-а-аміно-ε-капролактаму з циклогексану і його ферментативний гідроліз. Хімічна схема отримання L-лізину за цією технологією наступна:

Дана схема виробництва припускає використання двох ферментів - L-гідролази і рацемази. Перший селективно гідролізує D, L-а-аміно-ε-капролактам, що отримується в процесі органічного синтезу, другий здійснює рацемізацію L-гідролазою D-форми в L-форму. Максимально можлива ефективність такого виробництва буде спостерігатися в тому випадку, коли швидкості обох ферментативних процесів досить високі.

Необхідні для здійснення процесу ферменти мають мікробне походження. Відомо, що гідролазу L-а-аміно-ε-капролактаму продукують штами дріжджів родів Candida, Cryptococcus, активаторами цього ферменту є двовалентні іони марганцю, магнію і цинку. Фермент рацемазу D-а-аміно-ε-капролактаму можливо отримати при культивуванні бактерій родів Achrobacter, Flavobacterium.

Спільний вплив обох ферментів на субстрат L, D-а-аміно-ε-капролактам раціонально проводити в апараті безперервної дії, що містить обидва ферменти в імобілізованому вигляді [8].