Lizin Üretimi: Farklı Lizin Üretim Yöntemleri

Lizin Üretimi: Farklı Lizin Üretim Yöntemleri!

Lizin, hayvan ve insan beslenmesi için gerekli bir amino asittir. Bitki proteinlerinde sadece düşük konsantrasyonlarda bulunur; lisin ilavesi bu nedenle bitki gıdalarının kalitesini artırabilir.

Lizin bugün sadece mikrobiyal işlemler ile üretilir ve üretimi için çeşitli yaklaşımlar geliştirilmiştir.

Diaminopimelik Asit İle Lizin Üretimi:

Lischer-histidin, çift oksotropik mutantlar, Escherichia coli (ATCC 13002), 19-24 g / l verim ile bir melas ortamı üzerinde diaminopimelik asit (DAP) üretir. Hücre materyali dahil tüm fermantasyon çözeltisi daha sonra Aerobacter aerogenes (ATCC 12409) ile 35 ° C'de inkübe edilir. 20 saat sonra, DAP nicel olarak L-lisine dekarboksilatlanmıştır, LL-DAP meso içine dönüştürülmelidir. dekarboksilasyon aşamasından önce rasemizasyonla oluşur.

DL-α-amino Kaprolaktamın Dönüşümü:

DL-amino kaprolaktamın L-lisine enzimiatik, söz konusu şemaya göre gerçekleşir.

% 10 oranında DL-amino kaprolaktam çözeltisi (pH 8.0), % 0.1 (ağırlık / hacim) asetonla kurutulmuş Cryptococcus laurentii ve Achromobacter obae hücrelerine eklenir. 24 saat sonra 40 ° C'de% 99.8'lik bir dönüşüm verimliliği elde edilir.

Doğrudan Fermantasyon:

Üretim Suşları:

Verimli lisin üreticileri, homoserin yardımcıları olan Corynebacterium ve Brevibacterium'un glutamik asit üreten mutantları arasında veya metiyonin-treonin çift yardımcıları arasında bulunur. Lisin üreten suşlar, lizin antimetabolit S- (P-aminoetil) -L-Sistein (AEC) 'ye dirençli organizmalar arasında da bulunur. En önemli lizin salgılayan türler C. glutamicum, B.flavutn, B. lactofermentum, vb.

Yüksek verimli suşlar ve B. lactofermentum, Corynebacterium ve Brevibacterium mutantlarının vahşi suşları arasındaki protoplast füzyonu, gelişmiş büyüme özelliklerine veya daha yüksek verime sahip suşlara yol açmıştır.

Bir vektör olarak pBR322 plazmidini kullanan E. coli ile yapılan klonlama çalışmaları, sadece dap A'yı içeren dönüştürülmüş suşlarda, genin lizin üretiminde önemli bir artış meydana getirdiğini göstermiştir (6.5 g / l). Dap A, dihidrodipikolinat sentaz (DDPS) enzimi bu nedenle lisin biyosentezi için hız sınırlayıcı bir adım olarak belirtilmiştir. DDPS kodlayıcı gen için vektör olarak C. glutamicum'un plazmit pAC2 ile transformasyonu üzerine çalışmalar da yapılmıştır.

Biyosentez ve Doğrulama:

Lizin, mikroorganizmalarda ya diaminopimelik asit yolu veya aminoadipik asit yolu ile sentezlenir. Bununla birlikte, herhangi bir tek organizmada, iki alternatiften sadece biri kullanılır: Bakteriler, aktinomikler, siyanobakteriler, bazı phycomycetes, tüm ascomycetes ve basidiomyces, aminoadipik yolu kullanır.

İki organizma aynı yolu kullanabilse de, yolun düzenlenme şekli farklı olabilir.

Escherichia coli'de üç farklı düzenleme süreci söz konusudur:

ben. L-metiyonin veya L-treonin tarafından bastırılan iki homoserin dehidrojenaz izoenzimi vardır.

ii. Üç adet aspartiokinaz izoenzimi vardır, bunlardan biri L-metiyonin ile baskı gösterirken, ikincisi L-treonin ve L-izolösin tarafından çoklu değerde baskı gösterirken, üçüncüsü L-treonin ile geri bildirim inhibisyonuna ve üçüncü olarak geri bildirim inhibisyonu ve L-lizin ile baskı gösterir.

iii. Lisin biyosentezinin ilk spesifik enzimi olan dihidropikolinat sentaz, L-lisine bağlı geri bildirim inhibisyonunu gösterir.

Bu enzimatik reaksiyonların üçünde de, ticari preparasyon için gerekli olan L-lisinin aşırı üretimini elde etmek için düzenleyici mekanizmalar kaldırılmalıdır.

E. coli'nin aksine, Corynebacterium glutamicum veya Brevibacterium flavum gibi lisin üreten suşlar için düzenleyici mekanizma çok daha basittir. Sadece bir aspartokinaz ve bir homoserin dehidrojenaz vardır. Aspartokinaz, L-theronine ve L-lisinden gelen multivalent geri besleme inhibisyonu ile düzenlenir.

Ticari Üretim Koşulları:

Şeker kamışı pekmezi öncelikle endüstriyel üretimde bir karbon kaynağı olarak kullanılır; asetat, etanol veya alkanlar da kullanılabilir. Azot kaynağı olarak gaz amonyak veya amonyum tuzları kullanılır, eğer üreten mikroorganizma üreaz aktivitesine sahipse üre de kullanılır. İstenmeyen düzenleyici etkilerden kaçınmak için büyüme faktörü L-homoserin veya L-treonin ve L-methonin eklenmelidir, ancak alt-düşük konsantrasyonda olmalıdır. Soya proteini hidrolizatları veya diğer ucuz protein kaynakları sıklıkla kullanılır. Ortamdaki biyotin içeriği, optimum lisin üretimi için 30 pg / 1'in üzerinde olmalıdır. Şeker kamışı melasındaki biyotin içeriği genellikle yeterince yüksektir, ancak şeker pancarı melası veya nişasta hidrolizatları kullanılıyorsa, biotin ilave edilmelidir.

C. glutamicum (suş No. 901) içeren şeker kamışı melasına dayalı tipik bir fermantasyon, aşağıdaki şekilde gerçekleşir:

1. İlk Tohum Kültürü:

Glikoz 20 g; pepton 10 g; et özü 5 g; NaCl 2.5 g; musluk suyu 1 litre.

2. İkinci Tohum Kültürü:

Şeker kamışı pekmezi 50 g; (NH4) 2S0420 g; mısır dik likörü 50 g; CaC03 10 g; musluk suyu 1 litre.

3. Ana Kültür:

Şeker kamışı pekmezi 200 g; soya proteini hidrolizat 18 g; warer 1 litre dokunun. PH sulu ile nötr tutulur. NH3. Fermantasyon süresi, 60 saat. Çark hızı 150 rpm; havalandırma 0.6 vvm; sıcaklık 28 ° C