12.Способы получения аминокислот и их применение.

АК применяют в народном хозяйстве и медицине, используют как добавки к кормам и в пищевой пром-ти, применяют при изготовлении полимерных материалов (синтетической кожи, спец волокон, пленок для упаковки пищевых продуктов). Ряд АК и производных обладают пестицидным действием. В наиб кол-х в мире вырабатывают L-глутаминовая, DL-метионин, L-аспаргиновая к-та, глицин. Основные способы получения АК: 1)экстракция из белковых гидролизатов растит. сырья. 2)хим-ий синтез. 3)микробиологический синтез. 1.Экстракция из белковых гидролизатов растительного сырья наиболее старый. Недостаток – нерациональное использование сырья. 2.Хим синтез эффективен, т.е используется не пищевое сырье, достигается высокая концентрация продуктов, но процесс многостадийный и требует сложной аппаратуры. Главный недостаток - получение рацемической формы АК, т.е не разделенной на оптические замеры. Наибольше распространен LD-метионин, кот используется в производстве. Использование АК для пищевых и мед целей ставит еще одну задачу освобождения готовых продуктов от возможных токсичных полупродуктов синтеза. Т.О нашло применение химико-биологический метод, когда исходное соединение получают химич путем, а конечную стадию осуществляют за счет активности ферментных систем соотв-х м/о. 3.Основанна способности многих м/о накапливать в среде значительное кол-во АК. Активных продуцентов получают с помощью мутогенных факторов, причем продуцент должен накапливать 1 к-ту, в присутствии неск затрудняет их выделение и очистку. В начале АК накапливается внутри клетки в свободном состоянии, когда рост культуры и синтез белка закончен ферментативные системы, с помощью кот синтез АК еще активны, продолжают избыточный синтез АК, кот из клеток поступают в культуральную жидкость. Когда кол-во АК достигает опред-ого предела вступает в действие механизм репрессии синтеза ферм и образование АК прекращается.

13.Биосинтез микроорганизмами аминокислот.

Мутантные штаммы (ауксотрофные) отличаются тем, что у них механизм репрессии нарушенпод действием мутогенных фактров. Из одной и той же культуры путем мутогенеза могут быть получены штаммы, синтезирующие различные АК. Штаммы микрококкус глутамикус является продуцентом глутаминовой к-ты, лизина, валина, арнитина, хотя исходящий штамм продуцирует только глутаминовую к-ту. Бактерии, относящие к родам микроккокус, коринебактериум, артробактер, бревибактериум, активное накопление АК в среде в периодической культуре происходит с середины экспонинциальной фазы роста, достигают максимума к концу. АК синтезируются из промежуточных продуктов гликолиза, пентофозофосфатного цикла, ЦТК и образуют целый ряд семейств: Аланин, лейцин, валин – образуются из пировиноградной к-ты (пирувата) и образуют семейство пировиноградной к-ты; Сирин, глицин, цистеин – образуются из трифосфоглицериновой или глиаксиловой к-ты и образуют семейство сирина; Пролин, аргинин, гглутамин – на базе альфа кетоглутаровой к-ты,учавствуют в ЦТК и образуют семейство альфа кетоглутаровой к-ты; Лизин, метионин, треонин, изолейцин, аспорагиновая к-та образуют семейство аспорагиновой к-ты, предшественник – щавелево-уксусная к-та. Наряду с основным целевым продуктом одновременно образуются другие соединения из общих предшественников. В данном случае для получения основных продуктов приходится блокировать стадии, ведущие к синтезу других продуктов разветвления. Примером является получение альфа лизина – механизм регуляции основан на принципе обратной отрицательной связи, т.е избыток конечного продукта ингибирует собственный синтез. В одном случае подавляет активность одного из ряда ферментов – это явление ретроингибирования. В другом прекращается синтез самого фермента, происходит репрессия. Узловым ферментом в синтезе лизина является аспортат киназа, ее активность угнетает лизин и трианин при их совместном действии. Трианин у коринебактериум глутамикум ингибирует дегидрогеназу полуальдегида аспоргиновой к-ты и гомосерин дегидрогеназу.