1. Биотехнологияны гылым жэне ондіріс саласы ретінде сипаттаны. Даму тарихын ашыныз, биотехнологиянын багыттарын жазыныз. Биотехнология
L-аланинді өндіру процесінің технологиялық сызбасын жасаңыз
жүктеу/скачать 474.56 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 34. Лизин өндіру процесінің технологиялық схемасын жасаңыз.
| 35.L-аланинді өндіру процесінің технологиялық сызбасын жасаңыз.
Бүгінгі таңда L-аланинді алу үшін екі негізгі бағыт әзірленді: Біріншісі-рацемиялық туындылардың энзиматикалық бөлінуі d-аланинді алуға мүмкіндік беретін аланин, Aл екіншісі-l-аланинді ферментативті декарбоксилдену L-аспарагинді алу қышқылдар. L-аланинді пирув-град қышқылынан l-аланин-дегидрогеназасын және L аспарт қышқылынан трансаминазаларды қолдана отырып алу әдістері де белгілі. L-аланинді алудың негізгі әдісі-ферментативті l-аспарт қышқылын l-аспар тат-пи-декарбоксилаза микроорганизмдерін (Pseudomonas dacunhae) қолдану арқылы декарбоксилдеу, оңтайлы рН = 5,5–5,7 Рh мәні декарилизация реакциясының тиімділігін анықтайды. Жүргізілген талдауға сәйкес рН реттеу белгісі бойынша декарбоксилдену процестері, 5 топқа бөлудің белгілі әдістері мен технологиялары: реакция ортасының рН реттеуінсіз процестер (рұқсат етіледі реакциялық ортадан СО2-ні еркін алып тастау); реакциялық ортадан СО2 улануының алдын алу арқылы рН реттеу процесі; буферлік жүйелерді қолдану (сатысында рН тұрақтандыру үшін реакция ортасына декарбоксилдену 0,15 м Трис буфер қосылады); титрант ретінде минералды қышқылдарды қолдану (5Н H2SO4 қосу); кристалдық L-аспарт қышқылын субстрат пен титранттың качасында бір мезгілде қолдану. 34. Лизин өндіру процесінің технологиялық схемасын жасаңыз. Бактерия жасушаларында лизин аспарагин қышқылынан аспарагин қышқылы альдегидінің түзілуімен байланысты аралық сатылар тізбегі арқылы синтезделеді. Аспаратин қышқылы альдегиді де амин қышқылдары – треонин, метионин және изолейцин синтезіндегі прекурсорлардың бірі болып табылады. Аминқышқылдарының синтезі процесі аспартаткиназа аллостериялық ферментінің қатысуымен аспарт қышқылының фосфорлануынан басталады, оның белсенділігі екі аминқышқылдарының – лизин мен треониннің бірлескен әсерімен тежеледі, егер олар артық концентрацияда бактерия жасушаларында жиналса. (кері байланыс ережесі). Егер сіз осы аминқышқылдарының біреуінің концентрациясын төмендетсеңіз, екіншісінің синтезі ол жеткілікті жоғары концентрацияда жиналса да болады. Сондықтан лизин синтезінің реттелуін жою үшін аспарагин қышқылы альдегидінің гомозиринге айналу сатысында треонин түзілуін тоқтату керек, мутагенез арқылы қол жеткізілетін гомосериндегидрогеназа арқылы катализденеді. Қоректік ортаны дайындау процесінде көміртегі көзі ретінде сірке қышқылы мен қызылша мелассасын қамтитын қоспалар қолданылады. Ортаға қанттың шағын қоспалары (шамамен 1%) лизиннің шығымдылығын 30-50% арттырады; Азот көзі ретінде аммоний тұздары, мочевина, биологиялық белсенді заттардың көзі ретінде жүгері сығындысы (құрғақ затта 1,2–1,5%), ашытқы гидролизаттары қолданылады. Қоректік ортаға мутантты жасушалар синтездемейтін жетіспейтін аминқышқылдарынан басқа микроорганизмдердің тіршілігіне қажетті микро- және макроэлементтер мен витаминдер (биотин және т.б.) қосылады. Ортаның бір литрінде болуы керек: 200 мг метионин, 800 мг треонин, 15-20 мкг биотин. Қоршаған ортадағы көміртегі мен азоттың арақатынасы оңтайлы 11:1. Микроорганизмдерді өсіру кезінде стерильді ауа арнайы турбиналық араластырғыштардың көмегімен беріледі, субстрат пен жасуша суспензиясының көбіктенуін болдырмау үшін өсіру ортасына көбіксіздендіргіштер қосылады. Тұқымдық материал алдымен тұқым себу аппаратында 28–32°С, рН 7,0–7,2 18–24 сағат бойы өсіріледі, алынған жасуша суспензиясы тұрақты аэрация режимі сақталатын, 20 артық қысыммен өндірістік ферментерлерге беріледі. –30 кПа , үздіксіз араластыру, қоршаған ортаның барлық параметрлерін бақылау. Өсіру қатаң зарарсыздандырылған терең аэробты культурада жүзеге асырылады. Ашыту уақыты 55-72 сағат.Культуралық сұйықтықта лизиннің жиналуы техникалық дақылды өсіру басталғаннан кейін 25-30 сағаттан соң басталып, ашыту аяқталғанда 40-50 г/л жетеді. Дақылдық сұйықтық сүзу арқылы продуценттік жасуша дақылынан бөлініп, лизин алу үшін қолданылады. Тазартылған лизин затын алу үшін сүзгіден кейін культуралық сұйықтықты рН 1,6-2 дейін тұз қышқылымен қышқылдандырады. Тұз қышқылымен әрекеттесу нәтижесінде түзілген лизин монохлоргидратының ерітіндісі аминқышқылы сорбцияланатын және культуралық сұйықтықтан бөлінген катионалмастырғышы бар колонналарға жіберіледі. Содан кейін амин қышқылы 0,5-5% аммиак ерітіндісімен элюция арқылы десорбцияланады. Элюат вакуумда 60°C температурада 30-50% концентрацияға дейін буланады, содан кейін тұз қышқылымен қышқылдандырылған монохлоргидрат ерітіндісі кептіріледі. Алынған тұзды қайта кристалдау арқылы құрамында 97–98% мөлшерінде лизин монохлоргидраты бар зат алуға болады. жүктеу/скачать 474.56 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|