Очистка стоков и выбросов 3 страница

Значительный интерес представляет S. sosei, Эги дрожжи способпы образовывать этанол при использовании топинамбура (земляная груша), в котором из углеводов содержится преимуществен-но инулин, сбраживаемый после гидролиза до этанола. Топинамбур хорошо растет даже в северных регионах на бедных супесчаных почвах.

29. Получение спирта и других продуктов брожения с использованием микробиотехнологическихпроцессов.

В качестве сырья для производства этанола в рааличш jx странах исполідуют доступные растительные источники: зерновые, карто-фель и свекловичная меласса — в России, Украине, Беларуси; сахарозу и тростниковую мелассу — в США, рис — в Японии и т. д. Вприндипелюбой источникгексозановможетбытьиспользован в качестве сырья для получения этилового сгшрта, например, целлюлоза в древесине хвойных, соломе, торфе и пр. Поэтому сульфитные щелока — отходы целлюлозно-бумажной промышлен-ности нашли широкое применение в производстве этилового спирта.

Первым делом необходимо трансформиро-вать крахмал в глюкозу, чего добиваются при обработке сырья амилолитическими ферментами. На практике обычно применяют грибную амилазу (Aspergillusniger, A.oryzae и др.) или пророщенное зерно (солод).

Крахмал для получения этилового спирта может быть различ-ного ироисхожАения (картофельный, кукурузный, пшеничный, рисовый). Крахмалистое сырье предварительио дробят (измельча-ют), применяя для этого вальцовые, молотковые или друтио дро-билки. Крахмал необходимо клейстеризовать при разваривании. Например, пшеница и пшеничная круичатка способны полностью клейстеризоваться при 68*С в течение 30 мин. Крахмал затем должен быть гидролизован до низших сахаров (моноз, биоз), поскольку более высоко полимеризованные углеводы не сбражи-ваются дрожжевыми организмами. В качестве гидролизующих агентов применяют соответствующие ферментиые препараты из нитчатых грибов или солода. Крахмал состоит из амилозы и амилопектина. Неразветвленная амилоза почти полностью гидро-лизуется до биозы — мальтоэы, тогда как разветвленный амило-иектин і-идролизуется лишь частично — до декстринов, медленно разлагаемых дрожжами до мальтозы в процессе брожения.

Кроме сахаров и декстринов в заторах обычно содержатся аминокислоты, пептиды, макро- и микроэлементы в виде неорга-ннческих солей (фосфор — еще и в виде фосфорорганических соединений).

Сбраживание затора рсуществляется с помощью чистых куль-•гур либо периодическим, либо непрерывным способом. Огноси-тельно высокие началыіые коііцентрации сахаров и декстринов в заторах неблагоприятны для бактерий — контамииантов из-за повышснного осмотического давления. Позже, когда осмотическое давление снижается, образующийся этанол и естественно возра-стающая или искусственио создаваемая подкислением серной кислотой) кислотность средьі (рН 3,8—4,0) выступают основными факторами, предотвращающими развитие контаминирующихбак-терий.

В период брожения поллсрживают темпрературу от 30"С до 38°С, (в зависимости от расы дрожжей).

На сбраживание затора влияют не только вид и раса дрожжей, температура и рН, но и конструктивные особенности фермента-ционных аішаратов (система охлаждения/нагрева, способ и интен-сивность перемешивания). Длительность сбраживания составляот в среднем от 1,5 до 3 суток.

В бражке наканливается от 1—-1,5% до 6,5—8,5% этанола; его перегоняют и ректифицируют до 96%. Кроме того, в бражке содержатся так называемые "сивушные масла" (высококипящая фракция;—90"—150"С) и5—10%альдегидовсэфирами. Сивушные масла прслставляют собой смесь изопроиилового и н-пропилового, изобутилового и н-бутилового, изоамиловых (2-метил- и 3-метил-бутанолы) спиртов. Доля последних двух обычно составляет 50%; в сивушных маслах находят также В -фенил- и р-оксифенилэтило-вые спирты.

Исходя из расчетов по содержанию крахмала на сухое веще-ство, различные сорта кукурузы, пшеницы, риса, сорго накапли-вают в среднем 65—75% крахмала, из которого можно получить до 45 дкл этанола.

Отходамн пронзводства являются барда и диокснд углерода. Барду используют для откорма скота и птиц, диоксид углерода — в пищевой промышленности, например, в виде "сухого льда".

Этанол можно получать также при сбраживании гндролизатов древесных н травянистых растений, содержащих целлюлозу. В таких гидролизатах обычио содержится 2—3,5% редуцирующих сахаров (преимущественно — гексозы и, меньше, пентозы, в большем количестве присутствующие в гидролизатах древесины лиственных растений).

Применив методы генетической инженерии, удалось включить в дрожжи Schizosaccharomycos pombe іен, кодирующий биосинтез фермента ксилозоизомеразы. Этот фермент катализирует реакцию превращения D-ксилозы в D-ксилулезу. Векторной системой при этом была "ксилозоизомеразная" плазьшда Escherichia coli.

В качестве сырья для производства этанола в рааличш jx странах исполідуют доступные растительные источники: зерновые, карто-фель и свекловичная меласса — в России, Украине, Беларуси; сахарозу и тростниковую мелассу — в США, рис — в Японии и т. д. В приндипе любой источникгексозановможетбытьиспользован в качестве сырья для получения этилового сгшрта, например, целлюлоза в древесине хвойных, соломе, торфе и пр. Поэтому сульфитные щелока — отходы целлюлозно-бумажной промышлен-ности нашли широкое применение в производстве этилового спирта.

Прежде чем рассмот-реть конкретные биотехнологические процессы получения орга-нических кислот, необходимо оговориться, что.под рубрику "бро-жения" должно быть отнесено образование в анаэробных условиях только молочной и пропионовой кислот с помощью соответствуЮ-щих бактерий, тогда как биосинтез лимонной, глюконовой, итако-новой и некоторых других органических кислот определенными микромицетами представляет собой разновидность того или иного окислительного (аэробного) процесеа и поэтому отнессние их к брожениям является условным.

Получепие молочной кислопш. Образование молочной кислоты (СНзСНОНСООН) лактобактриями происходит в естественньтх условиях при скисании молока и молочных продуктов, а также прй ее целенаправленном получении в производственных условиях-Молочнокислые бактерии относят к 4 родам: Lactobacilius, Leuconostoc, Streptococcus и Pedicoccus. Род Lactobacillus включает 3 подрода — Thermobacterium, Streptobacterium и Betabacterium. Представители первого из них не растут при 15°С, но могут выдерживать температуры выше 50"С. Стрептобактерии не явля-ются термофилами. Бетабактерии образуют DL-молочную кислоту из глюкозы. Одни из них (термобактерии, стрептобактерии, стреп-тококки и педикокки) являются гомоферментативными, образую-щими при сбраживании гексоз преимущественно молочную кис-лоту, другие (бетабактерии и лейконостоки) — гетерофермента-тивными, образующими молочную и уксусную кислоты, диоксид утлерода, возможно — этанол; молочнокислые бактерии могут использовать мальтоэу, глюкозу, лактозу, осахаренный крахмал и пр. В целом, лактобактерии — требовательны к питательным средам — многие из них нуждаются в ряде витаминов из грутшы В, некоторых аминокислотах, пуринах и пиримидинах, отдельных органических кислотах алифатического ряда (уксусной, лимонной, олеиноиой). Для сбраживания глюкоэы и гидролизатов крахмала на практике применяют обычно Lactobacillus delbrueckii, L. bulgarieus, L. leichmanii (одни или в смеси между собой или со Streptococcus lactis), для сбраживания мальтозы иногда используют L. casei.

В промышленном производстве молочной кислоты обычно используют термофильные гомоферментативные виды, активно синтезцрующие целевой продукт, например, при 50°С. Таким видом яляется L. delbruecku штамм Л-3, отличаюшийся высокими стабильностыо и активностью кислотообразоваиия (выход молоч-ной кислоты составляет 95—98% от потребленной сахарозы). Зтот вид внедрен в промышленность еще в 1923 г. под руководством В. Н. Шапошникова.

Полученце пропионовой кислоты. Пропионовокислое броже-ние характерно для пропионовых бактерий, культивируемих в средах, где глюкоза является источником углерода. Из трех молекул глюкозы образуется 4 молекулы лропионовой кислоты, 2 молекулы ухсусной кислоты, 2 молекулы диоксида углерода и 2 молекулы водьг.

30. Ацетонобутиловое брожение представляет собой превращения углеводов бактериями с образованием ацетона и бутилового спирта. При этом брожении, кроме ацетона и бутилового спирта, вырабатываются также масляная и уксусная кислоты, водород и углекислый газ.

В ацетонобутиловом брожении наблюдаются две фазы: первая - кислотная, во время которой усиленно размножаются бактерии, а в среде накапливаются масляная и уксусная кислоты, и вторая - ацетонобутиловая, в ней уменьшается кислотность и происходит усиленное накопление ацетона, бутилового и этилового спиртов. В зависимости от условий брожения, т. е. подавляя какую – либо фазу брожения, можно получить усиленное накопление тех или иных продуктов. Следовательно, ацетонобутиловое брожение отличается от маслянокислого: при маслянокислом брожении накапливающиеся кислоты постепенно замедляют процесс кислотообразования и даже останавливают его, а при ацетонобутиловом – образовавшиеся кислоты потребляются бактериями и превращаются в другие вещества.

32.Единая система GLР, GСР и GМР в производстве лекарственных препаратов. Особенности СМР в биотехнологическом производстве.

Вцелях организации качественного проведения доклинических испытаний лекарственных и других биологически активных веществ (пищевых добавок, агрохимикатов и др.) в промышленно развитых странах (Англия, Германия, США, Фран-ция, Япония и др.) утверждены единые правила системы GLP (Good Laboratory Practice). Существует группа GLP в Европейском Центре по экологии и токсикологии химической промышленности; в США система GLP действует с июня 1979 г. Главными в такой системе являются следующие основные действия:

1) заблаговременная разработка стандартной методики проведения испытаний, или SOP (Standard Operating Procedure) применительно ко всем ее эталам;

2) назначение руководителя и ответственных за каждьгй вид испытаний;

3) каждому ответственному исполнителю поручается строго выполнять все операции в отведенных ему пределах;

4) результаты вьшолнения операций должны быть внесены в специальный протокол, датированы и подписаны;

5) в случае выполнения сложных операций, во избежание ошибок, рекомендуется прибегать к двойной проверке;

6) в установленном порядке исполнитель докладывает руководителю о ходе испытаний. Руководитель должен быть компетентным во всех делах, связанных с испытанием;

7) фактические данные, записи и препараты (вещества) должны храниться в полном порядке таким образом, чтобы всегда можно было отыскать требуемое (необходимое);

8) окончательный отчет по своему содержанию должен отражать свежие и еще не обработанные данные, а также сопровож-даться обсуждением, составленным ответственным исполнителем; на отчете ггоохтавлятбтся дата и подписи (подтверждающие содержание отчета);

9) должна быть служба качественной оценки испытаний —QAU (Quality Assuarance Unit). Лица, занятые в этой службе, обязаны стремиться к тому, чтобы свою внутреннюю инспекцию проводить в установленном порядке и по необходимости выдавать рекомендации направленные на совершенствование процессов проведе-ния испытаний.

На систему GLP опираются в случаях испытания веществ: на микробную обсемененность, на пирогенность; острую, подострую и хроническую токсичность, на специфическую токсичность (кан-церогенность, антигенность, лекарственную зависимйсть, повреждение зародышевых клеток; раздражение слизистых оболочек, кожи и в месте введения вещества; мутагенность, тератогенность — от греч. teratos — чудовище, урод; цитотоксичность), на безопасность ддя макроорганизма при введении in vivo (абсорбция, распределение, скорость выведения, метаболизм); проводят фармако-логические испытания с оценкой фармакокинетики (действие изучаемого лекарственного вещества на организм) и фармакодинамики (изучение силы действия лекарственного вещества).

В связи с необходимостью проведения названных испытаний создают специальные группы: общую (в том числе ддя контроля за гигиеной и санитарией личного состава), микробиологическую, метаболизма, общефармакологаческих испытаний, общих клинн-ческих исследований, патологоанатомическую, проведения экспе-риментов на животных, обработки данных (с включением управления ЭВМ), по приготовлению проб, аналитическую, по управле-нию исследованием и, при необходимости, другие. Во главе каждой группы утверждается руководитель, который не должен совмещать свои прямые обязанности с работой в группе инспекций.

Соблюдение требований системы GLP должно быть подкреп-лено совершенством организации всех вспомогательных служб и достаточным материальным обеспечением. Желательно иметь от-дельное здание для проведения биологических испытаний, где экспериментальные животные размещались бы в помещениях соответствующих классов: ддя гнотобионтов, зараженных, контрольных, предназначенных для работы с радиоизотопами, для карантинизации и т. д.

В работе с животными должны учитываться вее инфекционные заболевания, которые могут сказаться на результатах экспериментов. При этом необходимо иметь в виду и тот факт, что отдельные возбудителй инфекционных заболеваний могут передаваться от человека к животным и наоборот. К их числу относятся вирусы бешенства, лимфоцитарного хориоменингита, шигеллы, некоторые бруцеллы (Brucella canis), сальмонеллы, микобактериитуберкулеза, токсоплазмы (Toxoplazma gondii), дизентерийная амеба.

Одобренный препарат (вещество) после лабораторных пред-клинических испытаний по системе GLP и последующей клинической проверки разрешается к выпуску в условиях промышленного производства. Для обеспечения изготовления высокого качества продукта Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) еще в 1968 г. утвердила "Требования для практики качественного производства при изготовлении и контроле качества лекарств и к специалистам в области фармации". Годом позже эти требования, вошедшие. (с небольшими уточнениями и изменениями) в правила системы GMP (Good Manufacturing Practice) были рекомендованы Ассамблеей ВОЗ для международной торговли, а в 1971 г. они были изданы в качестве приложения ко второму изданию Международной Фармакопеи.

GMP — это единая система требований пo контролю качества лекарственных средств с начала переработки сырья до производ-ства готовых препаратов, включая общие требования к помещениям, оборудованию и персоналу. С 1975 г. правила GMP расширены, и они касаются различных химических и биологических веществ в индивидуальном видё, ветеринарных препаратов, применяемъгх в животноводстве; исходных материалов ддя использования в дозированных формах, если они включены в законодательства стран-экспортеров и стран-импортеров; и, наконец, информации о безопасности и эффективности перечисленных веществ, мате-риалов и препаратов.

С учетом издания в 1987 г. руководств Международной Организации Стандартизации (ISO) серии ISO 9000—9004 по системам качества возникла необходимость пересмотреть существовавшие требования GMP. В сентябре 1991 г. на специальной конференции по GMP в г. Москве представлен пересмотренный проект требо-ваний GMP, включающий три части:

1) "Управление качеством в промышленном производстве ле-карственных средств: философия и основные составляющие";

2)"Практика качественного производства и контроль качества";

3) "Дополнительные и вспомогательные направления^н.

Первая часть содержит 12 разделов, касающихся организации контроля за качеством производства, санитарии и гигиены, заклю-чения контрактов, стандартных рабочих методик, оформления необходимой документации и др.

Вторая часть содержит два раздела — производство и контроль качества. Применительно к производству лекарственных средств указано, что оно должно опираться на принцип четкого соблюдения методов ведения технологического процесса согласно норматив-но-технической документации с целью получения продукта требу-емого качества и в соответствии с разрешением на его изготовле-ние и продажу. По возможности избегать любых отклонений от методик или инструкций. При наличии таких отклонений необходимо согласование, разрешение, утверждение и подпись назначен-ногр ответственного лица, а при необходимости — привлечение службы отдела контроля качества.

Операции с различными продуктами не должны выполняться одновременно и последовательно в одном и том же помещения пока не устранен риск перемешивания или перекрестного загряз-нения.

Доступ в производственные помещения должен бытьограничен лишь определенным крутом лиц, занятых в производстве. Избегать изготовления немедицинской продукции в зонах и на оборудова-нии, предназначенных ддя изготовления фармацевтической про-дукции. При работе с сухими материалами и продуктами необхо-димы меры предосторожности ддя предупреждения возникнове-ния, накопления и распространения пыли_г что может привести к перекрестному загрязнению изготавливаемых продуктов или к их микробному загрязиению. Микробы могут попадать в воздух и на частицы пыли из обсемененных ими материалов и продуктов при изготовлении, с загрязненных оборудования и одежды, кожн работающих людей. Перекрестное загрязнение может быть пред-отвращено изготовлением каждого целевого продукта в раздельных зонах (пенициллины, живые вакцины и другие БАВ) или, по крайней мере, разделением изготовления их по времени; обеспе-чением соответствующих воздушных шлюзов; ношением защитной технологической одежды; использованием средств эффективной деконтаминации оборудования, стен, и пр.; использованием "закрытых систем" производства и т. д.

Необходимо проверять правильность и надежность сочленения трубопроводов и другое оборудование, используемое для транспортировки продуктов (материалов) из одной зоны в другую. Дистиллированная или деионизированная вода, поступающая по трубам, должна соответствовать санитарно-микробиологическим нормативам. Операции по техническому обслуживанию или ре-монту не должны сказываться на качестве продукции.

Контроль качества продукции касается процесса забора проб, проведения исследований, документации и пр. Все исследования должны проводиться согласно утвержденным инструкциям ддя каждого материала или продукта.

Забор проб осуществляют таким образом, чтобы не загрязнить их или не подвергнуть нежелательному воздействию, сказывающемуся на качестве продукта или, напротив, чтобы отбираемый материал не был токсичным (вредным) для здоровья оператора.

Для каждой партии продукта до выпуска должна иметься лабораторная документация с подтверждением соответствия конечного продукта спецификациям.

Из каждой партии целевого продукта оставляют пробы на хранение при рекомендуемых условиях сроком не менее года, превышающего срок годности. Пробы должны храниться в таком количестве, чтобы можно было при необходимости провести как минимум два повторных исследования.

Третья часть требований GMP включает разделы о стерильных фармацевтических продуктах и практике качественного производства основной массы лекарственных субстанций.

Необходимо помнить о том, что лица_г обладающие повышенной чувствительностью к конкретному веществу — действующему или вспомогательному, не должны включаться в группу исполнителей. Для них допустима работа в отделении или цехе упаковки, где исключен контакт с аллергеном.

В 1991 г. правила GMP утверждены и в нашей стране применительно к производству и контролю качества лекарственных средств. Эти правила соответствуют Международной Системе GMP и включают следующие разделы: введение, терминология, персонал, здания и помещения, оборудование, процесс производ-ства, отдел технического контроля, аттестация и контроль произ-водства; вьеделены требования к стерильным лекарственным сред-ствам и описаны особенности их производства.

Соблюдение правил GMP обеспечивает вьшуск качественных продуктов и гарантирует благополучие потребителей. В 1995 г. ВОЗ утвердилъ GPP (Gооd Pharmacy Practice) по предложению Международной Фармацевтической Федерации (FIP).

33. Механизмы регуляции биосинтеза первичных метаболитов.

Разработка технологической схемы получения отдельной аминокислоты полностью базируется на знании путей и механизмов регуляции биосинтеза конкретной аминокислоты. Необходимого дисбаланса метаболизма, обеспечивающего сверхсинтез целевого продукта, добиваются путем строго контролируемых изменений состава и условий среды.

Известно, что в регуляции и управлении метаболическими процессами используется принцип обратной связи. Существуют два уровня (механизма) регуляции биосинтеза конечного (целевого) продукта — ретроингибирование и репрессия. На первом уровне образующаяся в цепи последовательных реакций аминокислота ингибирует активность одного из начальных ферментов собственного синтеза. Если этого механизма недостаточно и конечный продукт (аминокислота) все равно присутствует в избытке, то включается второй механизм регуляции и в результате подавляется (репрессируется) образование всего комплекса ферментов соответствующей биосинтетической цепи на примере биосинтеза аминокислоты лизина:

Производство лизина: По содержанию лизина наименее сбалансированы белки злаковых культур, у которых его дефицит составляет от 20 до 50 %. На территории России недостаток лизина в кормах не может быть восполнен за счет сои, поэтому в нашей стране производство этой аминокислоты было организовано первым.

В клетках микроорганизмов лизин синтезируется из аспараги-новой кислоты и служит конечным продуктом разветвленного метаболического пути биосинтеза, общего для трех аминокислот — лизина, метионина и треонина (рис).

В промышленном производстве лизина в настоящее время используется штамм-суперпродуцент коринебактерий (Corynebacterium glitamicum). Продолжительность ферментации 2 — 3 сут. Уровень накопления целевого продукта составляет 50—100 г/л.

Коринебактерии являются грамположительными, более древними в эволюционном отношении микроорганизмами, отличаются от грамотрицательной кишечной палочки также тем, что у них очень низкая активность внутриклеточных протеиназ, поэтому синтезированные клеткой белки-ферменты долго остаются в активном состоянии.

В процессе новообразования аминокислот из общего предшественника одновременно с лизином возникают две другие аминокислоты — метионин и треонин. В этом случае эффекта накопления в среде всего одной целевой аминокислоты добиваются путем блокирования процессов, ведущих к синтезу побочных аминокислот, возникающих в связи с разветвлением метаболического пути.

Образование лизина в клетке бактерии находится под строгим метаболическим контролем. У типичных продуцентов L-лизина — Brevibacterium flavum и Corynebacterium glutamicum — фермент аспартаткиназа, открывающий метаболический путь, является аллостерическим белком, чувствительным к ингибированию по принципу обратной связи при совместном и согласованном действии побочных продуктов L-треонина и L-лизина. При накоплении треонина и лизина в избыточной концентрации ингибируется аспартаткиназа и их синтез останавливается, при пониженной концентрации любой из двух аминокислот процесс активизируется.

Чтобы добиться образования лизина в больших количествах, \ получают мутанты двух типов. Такие мутанты получают либо воздействием различных мутагенов физической и химической природы на исходную культуру микроорганизма с последующей селекцией штамма по заранее заданным признакам, либо методами генной инженерии.

У мутантов первого типа не синтезируется или не функционирует гомосериндегидрогеназа, в результате чего блокируется синтез метионина и треонина. Такие мутанты являются ауксотрофами по гомосерину или треонину (метионину); внутриклеточная концентрация треонина у них существенно снижена, что снимает блокаду с аспартаткиназы. Поэтому при выращивании мутантных штаммов в среде, где присутствуют лимитирующие концентрации метионина и треонина, они способны образовывать избыточные количества лизина. Мутанты второго типа дефектны по структурному гену, детерминирующему конформа-цию аспартаткиназы. В итоге фермент теряет чувствительность к высоким концентрациям аллостерического ингибитора — лизина.

Важный фактор, обеспечивающий в культуральной среде высокие концентрации аминокислоты, синтезированной внутри клетки, — проницаемость клеточных мембран. Проницаемость клеточной мембраны увеличивают либо с помощью мутаций, либо путем изменения состава питательной среды. В последнем случае в культуральной среде создают дефицит биотина (1 — 5 мкл/л), добавляют пенициллин (2 — 4 мкг/л), детергенты (твин-40 и твин-60) или производные высших жирных кислот (пальмитаты, стеа-раты). Биотин контролирует содержание в клеточной мембране фосфолипидов, а пенициллин нарушает биосинтез клеточных стенок бактерий, что повышает выделение аминокислот в среду.

Для культивирования штаммов микроорганизмов при производстве аминокислот как источники углерода наиболее доступны углеводы — глюкоза, сахароза и реже фруктоза и мальтоза. Для снижения стоимости питательной среды в качестве источников углерода используют вторичное сырье: свекловичную мелассу, молочную сыворотку, гидролизаты крахмала, сульфитные щелока. Технология этого процесса совершенствуется в направлении разработки дешевых синтетических питательных сред на основе уксусной кислоты (до 1,5%), пропионовой кислоты, метанола, этанола (до 1 %) и н-парафинов. В качестве источников азота применяют мочевину и соли аммония (сульфаты и фосфаты). Для успешного развития микроорганизмы нуждаются в стимуляторах роста, в качестве которых выступают экстракты кукурузы, дрожжей и солодовых ростков, гидролизаты отрубей и дрожжей, витамины группы В. Кроме того, в питательную среду добавляют необходимые для жизнедеятельности макро- и микроэлементы (Р, Са, Mg, Mn, Fe и др.). На процесс биосинтеза аминокислот существенное влияние оказывает снабжение воздухом, при этом степень аэрации индивидуальна для производства каждой конкретной аминокислоты. Стерильный воздух подается специальными турбинными мешалками (рис.). Опыты показали, что лизин появляется в культуральной среде начиная с середины экспоненциальной фазы роста культуры клеток микроорганизма и достигает максимума к ее концу. Поэтому на первой стадии технологического процесса формируют биомассу продуцента, которую выращивают в специальных посевных аппаратах в течение суток (рН 7,0 — 7,2; температура 28 — 30 °С), а затем подают в производственный ферментер, заполненный питательной средой. Лизин начинает поступать в культуральную жидкость через 25—30 ч после начала ферментации. По завершении процесса ферментации (через 55 — 72 ч) жидкую фазу отделяют от культуры клеток микроорганизма фильтрованием и используют для выделения из нее лизина.

Высокоочищенные препараты лизина получают после фракционирования фильтрата культуральной жидкости методом ионообменной хроматографии на катионите. С этой целью лизин переводят в форму катиона:

Для данного процесса фильтрат обрабатывают соляной кислотой до рН 1,6 — 2,0 (рН < pKj). Обладая двумя положительно заряженными ионогенными группировками, лизин прочно сорбируется на смоле и элюируется с нее в виде индивидуального соединения 0,5 — 5%-м раствором гидроксида аммония после выхода всех других катионов. Элюат концентрируют в вакууме при температуре 60 °С, переводят в форму монохлоргидрата, после чего высушивают и дополнительно чистят с помощью перекристаллизации.

В результате получают препараты кристаллического лизина 97 — 98 %-й чистоты, которые используют для повышения питательной ценности пищевых продуктов и в медицинской промышленности.

Кроме высокоочищенных препаратов лизина получают иные виды его товарной формы: жидкий концентрат лизина (ЖКЛ), сухой кормовой концентрат лизина (ККЛ) и высококонцентрированные кормовые препараты, характеризующиеся относительно меньшей степенью очистки в сравнении с первым препаратом.

<3 4 567 8 9 >

Дата добавления: 2016-07-09; просмотров: 829;