БІОТЕХНОЛОГІЯ - Іншина Н.М. - 2009

РОЗДІЛ 5. ПРОМИСЛОВА БІОТЕХНОЛОГІЯ

Виробництво амінокислот

Щорічно у світі виробляється більше 800 000 т амінокислот вартістю понад 5 млрд доларів. У промисловому масштабі амінокислоти одержують шляхом екстракції з білкових гідролізатів або як продукти метаболізму бактерій Corynebactermm або Brevibacterium.

До складу живих організмів входить більш ніж 150 амінокислот, 20 з яких є структурними компонентами білків. Приклади використання протеїногенних амінокислот наведено в табл. 5.4.

Загалом 66% амінокислот використовують для виготовлення кормів, 31% — у харчовій промисловості, 3% - у медицині, косметології, хімічних синтезах.

Таблиця 5.4

Застосування амінокислот

У найбільшій кількості (60% від загального обсягу одержання амінокислот) виробляються такі амінокислоти: глутамінова кислена, метіонін, лізин і гліцин. Щорічно у світі мікробіологічним способом одержують 500 000 т глутамінової кислоти і 180 000 т лізину.

Незамінні амінокислоти (лізин і метіонін) використовують як добавку до рослинних кормів. У тваринних білках міститься 7—9% лізину, а в білках пшениці - 3%. Додавання до кормів 0,3% лізину скорочує витрати на 20%. Підраховано, що 1 т лізина заміняє 75 т зерна, 5 т рибної муки або 9 т соєвого шроту, що забезпечує додаткове утворення 10 т м’яса. Основним продуцентом лізину є Corynebacterium glutamieum.

У Росії на основі Е.соlі був створений промисловий штам мікроорганізмів, що синтезують треонін. Додавання треоніну до рослинних кормів значно підвищує продуктивність сільськогосподарських тварин.

У харчовій промисловості амінокислоти використовують як ароматичні і смакові агенти. Гліцин має солодкий смак, тому його додають у солодкі напої. Також він володіє бактеріостатичною дією. Цистеїн покращує процеси випікання хліба та його якість. На основі глутамінової кислоти одержують глутамат натрію, шо використовується як підсилювач смаку під час виготовлення приправ.

У медицині амінокислоти використовують для лікування деяких захворювань. Аргінін у комплексі з аспарагіновою або глутаміновою кислотами, K-Na-аспартат застосовуються під час лікування захворювань печінки. Фенілаланін і дигщроксифенілаланін ефективні при лікуванні хвороби Паркїнсона. Цистеїн захищає SH-групи ферментів від окиснення, має детоксикуючу дію. З поліамінокислот отримують шовний матеріал для хірургії.

На основі амінокислот одержують замінник цукру аспартам (метиловий ефір L-аспартил-L-феніл аланіну). Аспартам — дипептид, що складається з аспарагінової кислоти і фенілаланіну. Аспартам у 150 разів солодший за глюкозу.

Ще один замінник цукру містить у своєму складі амінокислоти. Англійські біохіміки з плодів африканського куща Dioscorephyllum cumminsii Diels виділили білок, що у 100 000 разів солодший за цукор. Уведення гена цього білка у клітини Е.соlі дозволило одержати замінник цукру мікробіологічним шляхом.