БІОТЕХНОЛОГІЯ - В. Г. Герасименко - 2006

Частина ІІ. Спеціальні біотехнології

РОЗДІЛ 10. ЗАСТОСУВАННЯ ІММОБІЛІЗОВАНИХ ФЕРМЕНТІВ У БІОТЕХНОЛОГІЇ

10.4. БІОТЕХНОЛОГІЯ ОДЕРЖАННЯ L-ЯБЛУЧНОЇ КИСЛОТИ

L-яблучна кислота має попит на світовому ринку як замінник лимонної кислоти в харчовій і фармацевтичній промисловості. Хімічним методом (гідролізом ангідриду яблучної кислоти) одержують тільки рацемічну суміш оптичних D, L-ізомерів яблучної кислоти, а мікробіологічний синтез L-яблучної кислоти є непридатним для промислового виробництва через його високу вартість.

Однак L-яблучну кислоту можна одержати шляхом ферментації з тієї самої фумарової кислоти, з якої одержують L-аспарагінову кислоту. За участю ферменту фумарази проходить гідратація фумарової кислоти (приєднання за подвійним зв’язком води) з утворенням L-яблучної кислоти. Як біокаталізатор використовують клітини, які містять фермент фумаразу.

Для одержання L-яблучної кислоти у великих кількостях японська фірма «Танабе Сейяку» використовує іммобілізовані мікробні клітини в поліакриламідному гелі. Однак вони, окрім основного процесу утворення L-яблучної кислоти, каталізують небажаний, побічний у данному випадку процес утворення янтарної кислоти. Для гальмування цієї реакції іммобілізовані мікробні клітини додатково обробляють. Іммобілізація підвищує стабільність клітинної фумарази. Час її напівінактивації при температурі 37 ^оС складає 55 днів, тоді коли цей показник для інтактних (необроблених) клітин сягає 6 днів.

Італійська компанія «Снам Проджетті» для виробництва L-яблучної кислоти використовує фермент фумаразу, яку іммобілізують шляхом включення у порожнисті нитки триацетату целюлози. Окрім цього, компанія використовує для іммобілізації цілих мікробних клітин замість поліакриламідного гелю інший гель на основі карагінану (поліцукру із морських водоростей). Це збільшило час напівінактивації ферменту до 160 днів.