17. Які ви знаєте біотехнологічні методи виробництва білку?

У нашій країні одним із джерел повноцінного білка є вироблена біотехнологічним шляхом мікробна біомаса. У Великобританії на сьогодні на метані, який попередньо хімічним шляхом перетворюється в метанол, з метою запобігання можливого вибуху суміші повітря з метаном, вирощують бактерії Methylophilusmethylotrophus і отримують у рік 75 тис. т бактеріального білка одноклітинних. Фермент, у якому відбувається зростання мікробних клітин, має місткість 5600 м³. В Україні працює 86 установок, що виробляють білок одноклітинних, 12 з яких у якості джерела енергії та вуглецю використовують вуглеводневу сировину. Технологічний процес вирощування мікробної біомаси безперервний і включає поачу в фермент органічних речовин, мінеральних солей, аміаку і повітря, відбір клітинної суспензії, яку сепарують, висушують і випускаюьб у гранульованому вигляді або у формі пилоподібної маси, в якій міститься 50-66%. Повноцінність виробленого мікробного білка визначається кількістю лізина. Метанол, продукт окиснення метану, - найбільш перспективний субстрат для отримання мікробного білка. Ще одна технологія, яка широко використовується в СНД для отримання мікробного білка – кислотний гідроліз рослинної біомаси до пентоз і гексоз і використання останніх у якості джерела енергії і вуглецю для виробництва дріжджів або отримання названих моносахаридів етанолу і подальша його трансформація в дріжджову біомасу.

18. Розкажіть про біотехнологію отримання незамінних амінокислот.

В білку моногастичних тваринних кормів міститься недостатня кількість незамінних амінокислот, особливо лізину, метіоніну й триптофану. Заповнення лізинового дефіциту в раціонах свиней і птиці за рахунок внесення отриманого методом мікробіального або хімічного синтезу амінокислоти дозволяє отримати значний економічний ефект. 80% лізину отримують мікробіологічним шляхом, 20% - методом хімічного синтезу. Метіонін отримують хімічним синтезом, а глютамінову кислоту виробляють тільки за допомогою бактерій у вигляді мононатрієвої солі. В ході хімічного синтезу утворюється рацемічна суміш, у якій D- і L-ізомери амінокислот представлені в рівних областях. В організмі тварин для біосинтезу білка використовується один з поширених ізомерів – L-амінокислота; D-амінокислота в організмі тварини володіє біологічною активністю і в біосинтез білка не може бути залучена. За участю ферментної системи мікробної клітини синтезі тієї чи іншої амінокислоти утворюється тільки біологічно активний L-ізомер.Біологічний спосіб виробництва амінокислот є більш ефективний порівнянно з хімічним. Ефективність мікробіологічного виробництва може бути досягнута за допомогою вдало розробленої біотехнології іммобілізованих ферментів. При промисловому виробництві лізину методом мікробного синтезу, де в якості продуцента використовується Corynebacteriumglutamicum, інкубування процесу здійснюється продуктами реакції – лізином і теоніном, які пригнічують активність аспартаткінази, що каталізує перетворення аспарагінової кислоти в семиальдегід аспарагінової кислоти, і тим самим інгібують наступні етапи біосинтезу лізину. Мутація гена, який кодує синтез аспартаткінази, призводить до того, що змінений фермент функціонує, але не інгібується лізином, навіть якщо ця амінокислота міститься в надлишку. У такому випадку відбувається накопичення треоніну і лізину. Вдосконалення мікробіологічного виробництва лізину пов’язують з біотехнологією рекомбінантних ДНК.