ничтожает некоторые виды рода Leptospira.

КЕТОКИСЛОТЫ

В процессах биохимического разрушения углеводов — гликолизе и цикле Кребса значительное место занимают кетокисло-ты — пировиноградная и а-кетоглутаровая. Пировиноградную кислоту образуют многие микроорганизмы, главным образом на глюкозных средах.

а-Кетоглутаровую кислоту тоже можно получить из глюкозы, например используя культуру Pseudomonas fluorescens. Посевной материал готовят на среде, содержащей 5—2% глюкозы, пептон, дрожжевой экстракт, мочевину, мел и свиной жир. Среду интенсивно аэрируют и выдерживают 2 сут при 30°С. Основная ферментация — в 10%-ной глюкозной среде сходного состава при 25°С в условиях умеренной аэрации. За 2—3 сут из 100 г глюкозы в процессе ферментации получают 16—17 г а-кетоглу-таровой кислоты. Пировиноградная и а-кетаглутаровая кислоты являются предшественниками аминокислот — аланина и глутами-новой кислоты соответственно.

а-Кетоглутаровую кислоту некоторые микроорганизмы продуцируют на средах, содержащих не только углеводы, но и углеводороды, например, в среде с жидкими нормальными парафинами. Для биосинтеза используют дрожжевые культуры дефицитные по тиамину, в частности, Candida lipolityca и С. rugoza. Дрожжи С. lipolityca хранят на агаризованной минеральной среде Ридера с парафином. Посевной материал готовят в колбах на качалках на среде состава, %: (NH4)2S04—0,3, MgSO»-7H20—0,07, NaCl—0,05, Ca(NO3)2-0,04, K2HPO4—0,1, K.H2PO4—0,11, жидкий парафин'—0,8, вода водопроводная кипяченая— до 100.

Посевной материал (5% от количества среды) нысевают на среду следующего состава (%): мочевина — 0,5—0,1; MgS04-•7Н20 —0,07; NaCl— 0,05, Ca(N03)2 —0,04; К2НРО4 — 0,01; КН2Р04—0,1; жидкий парафин — 2,4; вода водопроводная до 100. В среду вводят тиамин или 4-амин-5-оксиметил-2-метил — пиримидин в концентрации 0,4 мкг/л.

Процесс ведут при 28—30°С, рН 4,0—4,5, аэрации — 0,25 объемов воздуха на 1 объем среды в минуту. Продолжительность ферментации 6—7 сут.

Содержание а-кетоглутаровой кислоты в среде в конце процесса около 20 г/л, что соответствует выходу 88% от массы взятого парафина.

154

Одновременно в среде накапливается 8 мкг/л рибофлавина. Выход биомассы составляет 2,9 г/л по сухой массе.

В принципе возможно осуществить данную ферментацию и по непрерывному методу культивирования.

Исследования по получению а-кетоглутаровой кислоты из эмульгированных парафинов при помощи дрожжей Candida lipolityca в проточном режиме показали, что в одноступенчатом процессе при скорости протока Z) = 0,05 ч-1 удается превысить продуктивность периодической культуры. Однако в данных условиях низкой остается концентрация продукта (2—3 г/л). В двухступенчатом непрерывном процессе концентрация повышалась до 5 г/л, что, однако, значительно ниже результатов с использованием периодической культуры (до 20 г/л в течение 96 ч). Более перспективным оказался двухступенчатый процесс, когда на первой ступени в проточном режиме получают биомассу, которая используется во второй (периодической) ступени в качестве инокулята.

Доказано, что а-кетоглутаровую кислоту используют микроорганизмы, синтезирующие лизин и глутаминовую кислоты. Следовательно, используя а-кетоглутаровую кислоту, есть возможность организовать биосинтез многих важных веществ на базе продуктов нефти.

Глава VIII

ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ

В состав природных белков обычно входят следующие аминокислоты: аланин, аргинин, аспарагин, аспара-гиновая кислота, цистеин, глицин, глутаминовая кислота, гисти-дин, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, оксипролин, пролин, серии, тирозин, треонин, триптофан и валин. Восемь аминокислот организм животных не может синтезировать, поэтому их называют биологически незаменимыми аминокислотами. К ним относятся фенилаланин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и валин. Эти аминокислоты должны регулярно и в нужном количестве поступать в организм вместе с пищевыми продуктами. Недостаток одной из этих аминокислот в пище может стать фактором, лимитирующим рост и развитие организма. В табл. 15 показано химическое строение незаменимых аминокислот и рекомендуемое для человека количество их в сутки.

155

Принятое в практике название

Химическая формула

Химическое название

Таблица 15. Незаменимые аминокислоты и глутаминовая кислота

а-Амино-^-метил-валернановая кислота

Изолейцин

Лейцин

Лизин

Мети о нин

Треонин Триптофан

Валин

Рекомендуемая суточная норма для человека

сн3

я-Амино-изокапро новая кислота

СН3—СН2—СН—СН—СООН NH2

СН,

2,2

СН-СН2— СН-СООН

я, s-Диаминокап-роновая кислота

NH.

СН2-(СН2)3-СН-СООН

I I

а-а мино-т-метил-тиомасляная кислота

я-Амино-^-окси-масляная кислота

я-Амино-р-3- индолпропионовая

кислота

NH2 NH2

2,2

1,0

CH,-S-(CHa)2_CH-COOH NH2

CH3—CH-CH—СООН

I I

0,5

ОН NH2 f\—l.-CH,-CH-COOH

I IIIf I

\/\/ NH2

1.6

СН,

сняя-Амино-изовале-риановая кислота

NH

СН—СН—СООН

Фенила ла-нин

Глутаминовая кислоNH2

<( ^>-сна-сн-