Arg, Val, His, Ile, Leu, Lys, Met, Tre, Trp, Phe Ala, Asn, Asp, Gly, Gln, Glu, Pro, Ser, Tyr, Cys
6 Основные показатели культуры Corynebacterium glutamaticum при синтезе глутаминовой кислоты 1 – глюкоза; 2 – кетоглутаровая кислота; 3 – биомасса; 4 – глутаминовая кислота
7 Схема синтеза глутаминовой кислоты С. glutamaticum
8 Диаминопимелиновый путь синтеза лизина Микробиологическое получение целевых продуктов. Аминокислоты
L- -кетоглутарат-дегидрогеназа отсутствует
Предварительная обработка культуральной жидкости Центрифугирование или фильтрование Осветление фильтрата на активированном угле Концентрирование от 2 до 5 раз (вакуум выпаривание при 40-60 о С) Осаждение кристаллов при рН 3,2 Перекристаллизация Сушка Технологическая схема получения L -глутаминовой кислоты
Нитрозирующая смесь ЛИЗИН (2,6-диаминогексановая кислота, Lys, К) H 2 N(CH 2 )4CH(NH 2 )COOH
дигидродипиколинатсинтетаза
L -гидролаза – гидрирование D,L- -амино--капролактама; Рацемаза – рацемизация D- формы L -лизина в L -форму
Очень важным фактором является концентрация дефицитных аминокислот — гомосерина, метионина и 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. При концентрации биотина 2,5 мг/л стимулируется также образование молочной кислоты.
жидкий концентрат лизина (ЖКЛ), сухой кормовой концентрат лизина (ККЛ), кристаллический лизин. В промышленных условиях в качестве источника углерода применяют фуражное зерно, мелассу, гидрол, гидролизаты целлюлозосодержащего сырья, крахмал, а также уксусную кислоту.
Источник углерода АСБ *, г/л Лизин, г/л Ассимилляция сахара, % Y P / S Глюкоза 15,2 22,0 7,6 0,37 Сахароза 18,2 25,0 7,1 0,42 Галактоза 2,0 1,0 0,7 0,02 Ксилоза 5,2 3,5 2,5 0,06 Манноза 9,3 6,0 4,5 0,10 Рамноза 3,6 2,0 1,3 0,03 Арабиноза 1,0 Следы 0,7 Наибольшее количество лизина получено на средах, содержащих 10–12 % сахарозы.
Фотография и схематическое изображение мицелия, спорангиеносцев и спорангиев Rhizopus
Повышение нефтедобычи, буровые работы. Стабилизатор и загуститель в косметической и пищевой промышленности Основная цепь ксантана (кор) построена аналогично целлюлозе (1-4–β-глюкопираноза), а в ответвлениях кора — трисахарид, состоящий из β-D-маннозы, β-D-глюкуроновой кислоты и α-D-маннозы. Остатки глюкуроновой кислоты и кислые пировиноградные группы придают молекулам ксантана анионный характер. Xanthomonas сampestris
The bacterial genus Xanthomonas contains organisms that resemble Pseudomonas (small, motile, Gram-negative rods), are aerobic, produce yellow pigments and typically parasitise plants. X. campestris is the most important species of the genus. It is subdivided into pathovers (pvs) based on host range, geographical distribution and other factors. For example: X. campestris pv. campestris causes brown rotting lesions on cabbage and cauliflower leaves. X. campestris pv. oryzae causes leaf blight of rice, leading to serious crop losses in Asia (e.g. India), China, and N. and S. America. X. campestris pv. citri causes citrus canker in Asia and N. and S. America, again with serious economic consequences. However, X. campestris is perhaps even more significant as a source of commercial polysaccharide, termed xanthan or xanthan gum.
Ксантановая смола –(USD 5 000.- за тонну) - оптимизатор буровых растворов Физические свойства: 1. Высокая вязкость при очень низкой концентрации (до 2%). Высокоэффективный загуститель 2. Псевдопластичность. Вязкость раствора снижается с возрастающей скоростью сдвига. Вязкость раствора восстанавливается при прекращении перемешивания, что идеально подходит промышленного использования 3. Температурная толерантность. Вязкость раствора практически не изменяется в широком диапазоне температур от -4 до 120 о С, в присутствии соли (например: 0.1 NaCl) 4. Солевая толерантность. Ксантан обычно сохраняет свои свойства в присутствии солей (таких, как NaCl) 5. Кислотно-щелочная толерантность. Вязкость раствора практически не изменяется в широком диапазона рН от 2 до 12 ед. рН 6. Устойчивость к окислению и ферментативному гидролизу. 7. Эмульгирующие свойства (масло в воде) ксантан Е415
Декстраны — (С 6 Н 10 О 5 ) n — полисахариды бактериального происхождения, построены из ,D-глюкопиранозы. Их макромолекулы сильно разветвлены. Основным типом связи является (1 6), а в местах разветвлений — (1 4)-, (1 3)- и реже (1 2)-гликозидные связи.
Мол. м. декстранов 10 7 -10 8. Частично гидролизованные, т. н. клинические, декстраны с мол. м. 30-80 тыс. (содержат не менее 95% 1 : 6-связей) используют для приготовления плазмозаменителей противошокового и гемодинамического действия, антидоты, иммуностимуляторы. Декстраны, сшитые поперечными связями эпихлоргидрином (т. н. с е ф а д е к с ы), и их производные - сорбенты в гель-хроматографии, ионообменной и гидрофобной хроматографии и электрофорезе. Продуцент декстрана Leuconostos mesenteroides Культивирование 24 - 48 ч при температуре 23 - 25 o C, рН7,0 в анаэробных условиях Состав питательной среды - сахароза – 15-26%; - дрожжевой экстракт – 8-10%; - минеральные соли (калия хлорид - 0,1 г/л; магния сульфат - 0,1 г/л; калия фосфат однозамещенный - 1,0 г/л; натрия фосфат двузамещенный - 2,5 г/л; аммония хлорид - 0,5 г/л) затравка – 1% экзополисахаридного концентрата
n сахароза → (глюкоза) n + n фруктоза декстрансахараза Фруктоза сбраживается по гетероферментному пути с образованием молочной и уксусной кислот, маннита и углекислоты.
Декстрансахараза является экзоферментом, и ее концентрация в культуральной среде значительна. Поэтому возможен процесс получения полисахарида на основе растворимого фермента. Культуральная жидкость с декстрансахаразой при рН около 5.0 и 15°С способна около месяца про- являть высокую ферментативную активность. Реализован процесс на ос- нове культуральной среды с ферментом, содержащей сахарозу и декстран- «затравку», – процесс полимеризации завершается в течении 8 ч. Этот способ значительно упрощает процедуру ферментации и стадию выделе- ния и очистки декстрана и позволяет в контролируемых условиях полу- чать продукт заданной молекулярной массы. Перспективы имеет также процесс на основе иммобилизованной декстрансахаразы.
