химический каталог




Введение в биотехнологию

Автор М.Е.Бекер

соон

2,2

NH2

COOH

СН—NHa

сн2

сн,

СООН

я-Амино-^-фенил-пропионовая кислота

я-Амииоглутаро-вая кислота

156

157

стве -синтезировать другую аминокислоту — лизин или глутами-новую кислоту и выделять их в окружающую среду.

Мутагенные факторы могут изменить нормальный биосинтез аминокислот в клетке, воздействуя на генетический аппарат. Если в результате облучения или воздействия химических факторов ДНК не дает информацию для синтеза фермента и в клетке не синтезируется, например фермент гомосериндегидроге-наза, катализирующий превращение полуальдегида аспарагиновой кислоты в гомосерин, то клетка может синтезировать необходимые для своего существования белки только в том случае, если в питательной среде уже содержится готовый гомосерин. Так как аспарагиновая кислота является исходным пунктом биосинтеза не только гомосерина, но и треонина, изолейцина, метио-нина, а также лизина, то отсутствие упомянутого фермента влияет на биосинтез всех этих аминокислот. Прекращение биосинтеза гомосерина одновременно прекращает биосинтез треонина, изолейцина и метионина, поэтому эти аминокислоты также должны содержаться в среде роста данной культуры. В данных условиях весь ход биосинтеза аминокислот в клетке идет в направлении от аспарагиновой кислоты к лизину.

В результате изучения ауксотрофных мутантов выяснено, что продуценты орнитина являются аргинин- или цитруллиндефи-цитными; продуценты гомосерина или диаминопимелиновой кислоты— треониндефицитными; продуценты изолейцина — лизин-дефицитными; продуценты тирозина — фенилаланиндефицитны-ми. Иногда встречаемые в природе бактерии способны в процессе роста накопить в среде до 2—5 г/л свободных аминокислот, но ауксотрЬфные мутанты продуцируют их в значительно больших количествах — 20—100 г/л.

пимелиновая кислота

Схема образования аминокислот семейства аспарагиновой кислоты приведена ниже.

аспарагиновая-кислота

—^-аспартнл

фосфат

полуальдегид аспарагиновой кислоты

реакция блокирована из-за отсутствия фермента гомосериндегидрогеназы

гомосерин—vrpeoHHH->гомоцистеин-* изолейцин лизин

Еще 50 лет назад ученые Осборн и Мендель доказали, что в белке пшеницы мало лизина. В настоящее время установлено, что лизин в организме является не только структурным элементом белка, но и выполняет ряд важных биохимических функций — является предшественником карнитина и оксилизина, способствует транспорту кальция и стронция в клетки и др. В настоящее время во многих странах препарат лизина добавляют к хлебу для повышения его биологической ценности, а также для улучшения внешнего вида. Доказано, что лизин улучшает аппетит, способствует секреции пищеварительных ферментов, предотвращает кариес зубов у детей.

Лизин является самой дефицитной в кормах животных незаменимой аминокислотой. Установлено, что добавка лизина в количестве 0,1—0,4% к кормам значительно увеличивает продуктивность домашних животных.

Для биосинтеза лизина используют гомосериндефицитные мутанты ауксотрофных бактерий родов Brevibacterium, Micrococcus, Corynebacterium и др.

Активный продуцент лизина Brevibacterium sp. 22 получен в Институте биохимии им. А. Баха АН СССР под руководством В. Букина.

Клетки этой культуры представляют собой неподвижные грамположительные палочки длиной 1,2—2,5 мкм, но иногда могут иметь овальную или круглую форму. На Ливанском экспериментальном биохимическом заводе (Латвийская ССР) в результате селекции получена культура Brevibacterium sp. 22 L с выраженной желто-оранжевой пигментацией. В Институте микробиологии им. А. Кирхенштейна АН ЛатвССР электронно-микроскопически было доказано, что клетки Brevibacterium sp. 22 L размножаются делением с образованием поперечной стенки (см. приложения 14, 15).

Клетки имеют максимальную длину в логарифмической фазе роста. У быстрорастущих клеток хорошо выражен рибосомаль-ный белоксинтезирующий аппарат, а у медленно растущих, но интенсивно синтезирующих лизин — мембранная система. У клеток, интенсивно синтезирующих лизин, большую активность проявляют и ферменты цикла Кребса, многие из которых связаны с мембранами.

Продуценты лизина культивируются на средах, содержащих углеводы или уксусную кислоту, источники азота и кислород. В клетках бактерий лизин синтезируется из пировиноградной, аспарагиновой и янтарной кислот по схеме, показанной на рис. 54.

158

159

Химизм образования молекулы лизина показан на рис. 55.

Р-2о

СООН

сн2

HCNH.

сно

(fl) СН2 HCNH2 -СООН

н

^сЧн2 ,сн

При получении лизина необходимо исключить нежелательные побочные процессы. Так, при недостаточной аэрации может идти образование аланина или молочной кислоты вместо синтеза лизина. Очень важным фактором является концентрация дефицитных аминокислот — гомосерина, метионина и треонина в

т

НС

СООРОЭН2

I НАДФ н<

АТФ АДФ СН2 *И* ,L

©

HOOC^T^ "чСООН 2.5- дигидройишкйлинат

©

СООН аспаразиноЬая лиштв

V-Л hcnh2 —s, ^

аспартилфисфш

I ©

СООН СООН

|_ I

С—О сС'яетшутйра№^С.№

СООН

©

©

НООС' NN

страница 55
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в биотехнологию" (2.32Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
altro2
как затопить воздухогрейный котел
обучение косметологии в москве
знак такси светодиодный купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)