Получение лимонной кислоты.

Рассмотрим кратко производство органических кислот на примере получения лимонной кислоты. Эта кислота является интермедиатом в цикле Кребса и поэтому концентрация ее в клетках очень незначительна. Следовательно, чтобы получать лимонную кислоту в больших количествах необходимо нарушить нормальное функционирова­ние цикла Кребса в клетке, блокировав процесс ее превращения в изолимонную кислоту. Тем самым мы предотвращаем полное окисление питательного субстрата до СО2 и Н2О и бурный рост биомассы продуцента. Оставшись на "голодном пайке" клетки продуцента дляподдержания жизнедея­тельности вынуждены интенсивно метаболизировать субстрат, что и приводит к сверхсинтезу лимонной кислоты.

Рассмотрим схему синтеза лимонной кислоты.

Лимонная кислота образуется в цикле Кребса в результате конденсации щавелевоуксусной кислоты и ацетил-КоА, катализируемой ферментом цитрат-синтазой. Для того чтобы обеспечить накопление избыточных количеств лимонной кислоты необходимо заблокировать процесс ее дальнейшего превращения в следующие кислоты цикла Кребса.

 

 

Механизм ингибирования превращения лимонной кислоты в этом процессе заключается в подавлении активности ферментов аконитазыи изоцитратдегидрогеназы в специфических условиях культивирования. Аконитаза-фермент-ферропротеид: для ее активации необходим ион +2. Поэтому процесс культивирования проводят в средах бедных ионом +2. При этом накапливающаяся в Fe+2-дефицитных клетках перекись водорода дополнительно ингибирует этот фермент. В среду культивирования так же добавляют гексацианоферрат калия, который, как было показано, является ингибитором другого фермента изоцитратдегидрогеназы. Кроме того, активность обоих ферментов угнетается при низких значениях рН, т.е. при накоплении кислоты в клетке. Низкое значения рН помимо ингибирования ферментов подавляет так же и развитие посторонней микрофлоры и обеспечивает асептические условия процесса.

Необходимая для синтеза щавелевоуксусная кислота при нормальном функционировании цикла Кребса присутствует в нем и регенерируется в конце каждого цикла. В условиях синтеза лимонной кислоты цикл Кребса блокирован и поэтому наряду с ацетил - КоАнеобходим постоянный подвод и щавелевоуксусной кислоты. Необходимые дляреакции ацетил-КоА и щавелевоуксусная кислота образуются в клетках из двух молекул пирувата: при этом одна молекула пирувата декарбоксилируется с образованием ацетил-КоА, а вторая карбоксилируется, давая щавелевоуксусную кислоту. Пируват образуется по классическому фруктозобисфосфатному пути (гликолиз).

В качестве продуцента лимонной кислоты чаще всего используют A.niger.








Дата добавления: 2016-01-30; просмотров: 1226; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2022 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.