• Val, Ile, Leu, Lys, |
• Ala, Asn, Asp, Gly, |
Met, Tre, Trp, Phe |
Gln, Glu, Pro, Ser, |
Arg, His |
Tyr, Cys |
Х.-Д. Якубке, Х. Ешкайт. Аминокислоты. Пептиды. Белки. Пер. с нем. М.: Мир. 1985. 82 с.
Синтез метионина
акролеин |
метилмеркаптан |
Синтез Штрекера |
|
||
|
|
|
|
|
с изменениями Бухерера |
производное
гидантоина
Синтез глутаминовой кислоты
Метод Аджиномото
акрилонитрил Со (СО) |
|
Синтез Штрекера |
2 |
8 |
β-цианопропионовый альдегид |
Разделение рацемата происходит самопроизвольной кристаллизацией при затравливании оптически чистыми кристаллами. Выпавшие кристаллы D-Glu отделяют и рацемизуют нагреванием с водой до 200—220°С.
Также можно кристаллизовать Asn и Tre
Характеристика продуцента L-глутаминовой кислоты
Коринеформная бактерия Corynebacterium glutamaticum грамположительная, бесспоровая, аэробная палочка
-кетоглутаратдегидрогеназа отсутствует,
L-Glu образуется из-кетоглутарата в присутствии глутаматдегидрогеназы
Биосинтез L- глутаминовой кислоты
-кетоглутаратдегидрогеназа отсутствует, янтарная кислота не образуется,-кетоглутарат превращается в L-Glu
L-
Кинетика роста бактерии Corynebacterium glutamaticum
и образования L-глутаминовой кислоты
Условия культивирования продуцента
10% D-глюкозы (гидролизаты крахмала и др.)
1% мочевины, дрожжевой экстракт.
30оС, рН 7,0. Минеральные соли.
Интенсивность аэрации – 40–45 мг О2 /л
мин (1 объем воздуха на 1 объем КЖ в мин)
50 час.
Выход L-Glu 50 г/л (0,6 моль/моль)
1 – глюкоза;
2 – -кетоглутаровая кислота;
3 – биомасса;
4 – L-глутаминовая кислота
Технологическая схема получения L-глутаминовой кислоты
Культивирование
Предварительная обработка культуральной жидкости CaO, H3PO4
биомасса Центрифугирование или фильтрование
Осветление фильтрата на активированном угле
Концентрирование от 2 до 5 раз (вакуум выпаривание при 40-60оС)
Осаждение кристаллов при рН 3,2, 4-15оС. Чистота 88%
Перекристаллизация. Чистота 99,6%
Сушка
Получение L-лизина из циклогексанона
ЛИЗИН (2,6-диаминогексановая кислота, Lys, К) H2N(CH2)4CH(NH2)COOH
Нитрозирующая
смесь
Комбинированный способ получения L-лизина
Гидролаза α-амино-ε- капролактама катализирует превращение L-капролактама в L-лизин. D-изомер капролактама затем превращается в L-изомер с помощью специфической рацемазы. При такой технологии получения L- лизина его содержание в реакционной смеси по завершении рабочего цикла достигает свыше 150 г/л.
Микробиологический синтез L-лизина
Дигидродипиколинат
синтетаза
7 стадий
аллостерический фермент аспартаткиназа, Lys и Tre
(совместно)
ингибиторы
Продуцент
Brevibacterium sp. (B. flavum)
Коринеформная бактерия Грамположительная, бесспоровая,аэробная палочка Гомосериндегидрогеназа отсутствует (мутант) Ауксотроф по гомосерину, метионину, треонину
Гомосериндегидрогеназа
Условия
10% сахарозы дрожжевой экстракт. 30оС,
рН 7,0. Минеральные соли. Интенсивность аэрации – 1 объем воздуха на 1 объем КЖ в мин
55-72 час. Выход L-Lys 50 г/л
Условия культивирования продуцента Lys
•Очень важным фактором является концентрация дефицитных аминокислот — гомосерина, метионина, треонина в среде. Для нормального роста и биосинтеза лизина культурой Brevibacterium sp. 22 оптимальной считается концентрация треонина в 800 мг, метионина — 200 мг на литр питательной среды. Кроме того, для развития культуры необходим тиамин в концентрации 200 мкг на 1 л среды.
•Важным регулятором процесса является биотин. Одна и та же культура Brevibacterium sp. 22 при концентрации биотина в среде, равной 1—4 мкг/л, продуцирует глутаминовую кислоту, а при концентрации 15— 20 мкг/л — лизин. Считают, что биотин изменяет проницаемость клеточной оболочки.
•Наибольшее количество лизина получено на средах, содержащих 10- 12% сахарозы.
•Источник азота - соли аммония, мочевина, кукурузный экстракт, гидролизаты дрожжей.