Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lekts.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.24 Mб
Скачать

3 Характеристика продуцентов глутаминовой кислоты.

В производстве соли монозамещенной глутаминовой кислоты используются штаммы бактерий, относящиеся к роду Coryn. Glutamicum. Принадлежит к группе аэробных бактерий с высоким содержанием гуанина и цитозина. Форма может быть разнообразной, но чаще встречаются вытянутые стержни с булавовидными концами. Быстрорастущая бактерия, не патогенная и не образует спор.

Царство: Bacteria

Тип:Actimobacteria

Класс:Actimobacteria

Семейство:Corynebacteriaceae

Род:Corynebacterium

Вид:C. glutamicum

Одним из первых методов микробиологического синтеза глу­таминовой кислоты был метод ферментативной трансформации 2-кетоглутаровой кислоты, метод, использующий высокую глутаматдегидрогеназную активность некоторых микроорганизмов, в частности Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens и др. При этом в реакционную систему вводили соль аммония, 2-кетоглутаровую кислоту (или ее соль), буфер, обеспечи­вающий оптимум фермен­тативной реакции и, сус­пензию клеток, обладаю­щих глутаматдегидроге-назной активностью. Но метод этот не получил развития и был вытеснен экономически более вы­годным методом с исполь­зованием растущих куль­тур микроорганизмов.

При получении глута­миновой кислоты таким способом в качестве ис­точника углерода можно использовать глюкозу; крахмал, из технических продуктов – мелассу, гидрол (маточник, остающийся после кристаллизации глюкозы). В последние годы получают распространение в качестве углеводного компонента среды углеводороды, этанол, метанол, уксусная кислота. Из источников азота — соли аммония или мочевина. Концентрация соединений углерода в средах при получении глутаминовой кислоты обычно довольно высокая, до 5—10 %. Исходная концентрация источни­ка азота — низкая. При таком соотношении азота к углероду в среде неизбежно понижение уровня рН. Вместе с тем такое соот­ношение ведет к ограниченному росту биомассы продуцентов и, с другой стороны, к накоплению метаболического предшественника глутаминовой кислоты — 2-кетоглутаровой кислоты. Для вклю­чения в реакцию синтеза глутаминовой кислоты, синтезирован­ной продуцентом 2-кетоглутаровой кислоты, в среду периодиче­ски вводят источник азота. Один из наиболее подходящих источ­ников азота — мочевина. Последняя разлагается уреазой проду­цента с выделением аммиака, вступающего в реакцию с 2-кето­глутаровой кислотой, образуя глутаминовую кислоту. Введение раствора мочевины осуществляется автоматически, когда уро­вень рН в среде достигает некоторой контрольной величины. Накопление глутаминовой кислоты происходит только тогда, когда рост Corynebacterium glutamicum закончен (рис. 1).

Некоторые продуценты глутаминовой кислоты, например С. glutamicum, способны при изменении условий культивирова­ния накапливать в среде L-глутамин, который, вероятно, образу­ется из глутаминовой кислоты. Реакция происходит при участии глутамин-синтетазы:

Рис. 1. Основные показатели культуры

Corynebacterium glutamicum при получении глутаминовой кислоты с дробной добавкой мочевины: 1 — рН, 2 — глюкоза, 3 - 2-кетоглутаровая кислота, 4 - биомасса, 5- глутаминовая кислота