ГОСы Все предметы / Биотехнология / 17-4 сочетание биосинтеза

17.4. Проанализируйте возможность успешного сочетания биосинтеза, оргсинтеза и биотрансформации на примере получения беталактамных антибиотиков.

Биосинтез это синтез например антибиотика с использованием какого либо микро организма. Основным продуцентом бензилпенициллина является Penicillium chrysogenum. Ферментацию ведут в две стадии при температуре 22-26 ^оС, при рН среды от 5,0 до 7,5 при интенсивной аэрации среды. На второй стадии в среду добавляют фенилуксусную кислоту как предшественник бензилпенициллина.. В течении 4 суток количество пенициллина достигает максимума и ферментацию прекращают.

В качестве органического синтеза можно представить химический синтез различных радикалов, которые используются для дальнейшего синтеза различных антибиотиков пенициллинового ряда.

Далее при помощи иммобилизованной синтетазы из Xanthomonas sp. и нужного радикала получают необходимый антибиотик.

При ферментативном гидролизе пенициллина с образованием 6-АПК которая является ценным исходным продуктом при производстве некоторых полусинтетических аналогов пенициллина. В промышленности 6-АПК получают путем гидролиза пенициллина или бензилпенициллина при участии штаммов с высоким содержанием пенициллиназы, или используют иммобилизованную пенициллиназу. На основе 6-АПК было получено более 40000 полусинтетических пенициллинов.

В качестве примера может служить превращение бензилпенициллина в ампициллин. Гидролиз бензилпенициллина осуществляют при участии мутанта Kluyvera citrophila, после чего в ферментёр вносят мутант Pseudomonas melanogenum и метиловый эфир фенилглицина. Условия процесса изменяют таким образом, чтобы они способствовали образованию ампициллина. В роли катализатора выступает ацилаза, образуемая вторым мутантным организмом, которая не способна в этих условиях гидролизовать или синтезировать бензилпенициллин. В ходе этого двухстадийного процесса образуется только ампициллин (рис. 1, 2).

Рис. 1. Получение 6-АПК из бензилпенициллина

Рис. 2. Получение ампициллина из фенилглицина и 6-АПК.