Mikroorqanizmlərin ifrat sintez qabiliyyəti mikrobiologiya sənayesində amin
turşusu alınmasının əsasını qoydu. 1979-cu ilin məlumatına görə Yer üzərində ildə
400 min ton amin turşusu istehsal olunur ki, onun da 60%-i mikrobioloji üsulla
alınır (Cədvəl 2).
Amin turşularının sənayedə alınması üçün ifrat sintezə malik təbii
produsentləri aşkar etmək, bu sintez üçün tələb olunan optimal şəraiti öyrənmək və
seleksiya yolu ilə superprodusentlər yaratmaq lazımdır.
Amin turşularının alınmasında şəkərlər və ya şəkərli maddələrdən substrat
kimi istifadə edilir. Şəkərlərin mikroorqanizmlər vasitəsilə amin turşularına
çevrilməsi ümumi sxem üzrə gedir. Əvvəlcə şəkərlər piroüzüm turşusuna qədər
parçalanır. Piroüzüm turşusu Krebs tsiklinə daxil olub müxtəlif üzvi turşular və
amin turşularının yaranmasına səbəb olur. Buradan aydın olur ki, hazır üzvi
turşuları müvafiq fermentlər və ya hüceyrələr vasitəsilə amin turşularına
transformasiya etmək olar.
Beləliklə, amin turşularını sənayedə iki üsulla: mikrobioloji sintez və
transfarmasiya yolu ilə alırlar.
Lizinin alınması. Lizin amin turşusu E. coli, Micrococcus glutamicus,
Aerobacter aerogenes, Corynobacterium glutamicum, Brevibacterium flavum və B.
lactoformentum bakteriyaları tərəfindən ifrat sintez olunur.
Fəal sintezə malik B. flavum bakteriyası vasitəsilə lizinin biosintezi
aşağıdakı kimi gedir:
C
6
H
12
O
6
CH
3
- CO - COOH
Krebs
qlukoza piroüzüm turşusu
tsikli
HOOC- CH
2
- CO - COOH quzuqulağı-sirkə turşusu
HOOC- CHNH
2
– CH
2
- COOH
asparagin turşusu
NH
2
-CH
2
- (CH
2
)
3
-CHNH
2
-COOH
lizin
Lizinin sənaye miqyasında mikrobioloji istehsalı 1971-ci ildə Latviya
alimləri tərəfindən həyata keçirilmişdir. Bunun üçün Brevabacterium və
Corynobacterium cinsli bakteriyaları melassada (şəkər çuğunduru tullantısı)
becərməklə fermentasiya aparılır. Hazırda sənayedə auksatrof mutant ştammlar –
Brevibacterium sp.22 və Corynobacterium glutamicum-dan istifadə edilir. Bu
ş
tammlar melassalı mühitdə 40 q/l, sirkə turşulu mühitdə 70 q/l lizin sintez edib
toplayırlar. Fermentasiyadan sonra məhluldan lizini ayırmaq üçün onu xüsusi
quruducu qurğuda buxarlandırırlar, bu zaman lizin kristal şəklində çökür.
Brevibacterium sp.22 kulturası fermentasiya zamanı lizindən başqa
riboflavin, nikotin və fol turşuları kimi vitaminləri də sintez edir. Bu qarışıqdan
yem məqsədilə istifadə edilməsi kristal lizinə nisbətən böyük səmərə verir. Ona
görə də yem məqsədilə təmiz lizin yox, lizin konsentratından istifadə edilir.
Konsentrat duru və quru halda alınır. Duru konsentratda 7-10%, quru
konsentratda isə 15-20% lizin olur. Tərkibində lizin, vitaminlər və zülali məhsullar
olan belə konsentratlardan vitaminli amin turşuları premiksinin hazırlanması üçün
istifadə edilir.
Lizin mikroorqanizmlər tərəfindən təkcə biosintez yolu ilə deyil, bir çox
üzvi maddələrin transformasiyası ilə də alınır. Bir və ya iki mərhələdən ibarət
transfarmasiya prosesini çox vaxt mikrob fermentləri vasitəsilə həyata keçirirlər.
Fermentativ yolla aminokaprolaktamın lizinə transformasiya olunması 1978-
ci ildə 6 min ton təmiz lizin alınır. Bu transformasiya prosesində lizinin çıxımı çox
yüksək olub 200 q/l-ə bərabərdir.
Qlütamin turşusunun alınması. Mikrobioloji sənayesində qlütamin turşusu
almaq üçün Mikrococcus glutamicus, Bacillus megeterium, Brevibacterium sp.,
Corynobacterium glutamicum bakteriyalardan istifadə edilir. Qlütamin alınması
prosesi ilk dəfə 1957-ci ildə Yaponiyada həyata keçirilmişdir. Bu məqsədlə
şə
kərlər və ya nişastalı bitkilərin hidrolizatlarından qida mənbəyi kimi istifadə
edilir.
Bakteriyalar vasitəsilə qlütamin turşusunun alınmasında da boy
maddələrinin rolu çox böyükdür, məsələn: qida mühitinə bioton əlavə olunduqda
qlütamin turşusunun miqdarı 20-30 dəfə artır. Bu üsulla 37,5 q/l çıxım ilə qlütamin
almaq mümkündür ki, bu da istifadə olunan şəkərin 47%-ni təşkil edir. Eyni
zamanda mühitdə biotinin nisbətən yüksək qatılığı mikrob hüceyrəsi divarının
keçiriciliyini aşağı salmaqla hüceyrədə sintez olunmuş qlütamin turşusunun mühitə
ifraz (sekresiya) edilməsinə mane olur. Bakteriya hüceyrəsi divarının keçiriciliyini
artırmaq üçün antioksidantlar və antibiotiklərdən istifadə edilir. Pensillin daha
böyük səmərə verən amil kimi bu məqsədlə sənayedə geniş tətbiq edilir. Belə ki,
penisillinin tətbiqi sənayesində Micrococcus glutamicus 541 r mühitdə 45 q/l,
Corynobacterium glutamicum 3144 isə 50 q/l qlütamin turşusu sintez edir.
Qlütamin turşusu alınmasının digər yolu üzvi turşuların fermentativ
aminləşdirilməsidir. Məsələn: α–ketoqlütar turşusunun fementativ aminləşdirilməsi
nəticəsində Actinomyces citrefluorescens 2292-160%, A. levoris 2789-350%, A.
globisporus 81-210% qlütamin turşusu əmələ gətirir:
O = C – CH
2
– CH
2
– COOH + NH
3
→ HOOC – CH
2
– CH
2
– CHNH
2
– COOH
α
– ketoqlütar turşusu Qlütamin turşusu
Triptofan, tirozin, fenilalanin və s. amin turşularının alınması. Candida
utilis maya göbələyi tərəfindən 5 q/l triptofan sintez olunur. Bəzi mutant
Dostları ilə paylaş: |