Технология производства аминокислот для скота. План

D,L-МЕТИОНИН. Химический синтез D,L-метионина, L-лизина и L-треонина включает пять стадий. В качестве исходных веществ используют акролеин, метантиол и синильную кислоту. Одним из промежуточных продуктов синтеза является гидантоин – консервант, использующийся при производстве шампуней и моющих средств. В процессе химического синтеза образуется рацемат, в разделении которого нет необходимости, поскольку в организме высших животных D-метионин превращается в L-метионин.
L-ЛИЗИН. В промышленом производстве L-лизина используются штаммы Corynebacterium glutamicum. L-Лизин образуется из диаминопимелиновой кислоты, которая в свою очередь получается из оксалоацетата в результате многоступенчатой реакции конденсации аспарагиновой кислоты и пирувата. В дики штаммах в качестве побочных продуктов этой многостадийной реакции образуются предшественники L-треонина и L-метионина, что снижает выход L-лизина. В штаммах-суперпродуцентах этот побочный путь блокирован благодаря мутациям в генах соответствующих ферментов (используют также ауксотрофные мутантные штаммы, для метаболизма которых необходимо присутствие специфических веществ, например гомосерина). В настоящее время клонированы гены почти всех ферментов, участвующих в биосинтезе L-лизина и его регуляции, поэтому методы генетической инженерии играют решающую роль в получении штаммов, характеризующихся высоким уровнем синтеза L-лизина. В современном производстве используются штаммы, в которых выход продукта достигает 120 г/л через 60 ч роста. Как правило, применяют воздушно-проточную ферментацию в реакторах объемом до 500 м³. В среду роста C. glutamicum в качестве источника углерода добавляют растворы сахаров. Уровень биотина в среде поддерживают на постоянном уровне – около 30 мкг/л. После окончания синтеза и удаления клеток L-лизин выделяют на ионообменной колонке или путем распылительной сушки. Еще одна технология получения L-лизина основана на использовании клеток Cryptococcus laurentii. В настоящее время эта технология практически не реали зу ется, так как не может конкурировать с технологией с использованием C. glutamicum. Технология заключается в производстве L-лизина и D,L-α-амино-ε-капролактама в биореакторе, в который добавлены высушенные ацетоном клетки Cryptococcus laurentii. Дешевым сырьем в данном случае являются отходы производства нейлона, селективный гидролиз которых приводит к образованию D,L-α-амино-ε-капролактама, который в свою очередь подвергается рацемизации ферментом D-аминокапролактамрацемазой, выделенной из штамма Achromobacterobae.
L-ТРЕОНИН. Мутантные штаммы Escherichia coli с измененным путем регуляции биосинтеза являются основными промышленными продуцентами L-треонина. Максимальный выход продукта составляет 80 г/л через 30 ч роста. Уже клонированы гены оперона, отвечающего за биосинтез треонина, и в настоящее время ведутся работы, направленные на получение штаммов с еще более высоким выходом продукта. После отделения клеток проводят ультрафильтрацию культуральной жидкости, а затем L-треонин очищают кристаллизацией.