Технология производства аминокислот для скота. План

ПОЛУЧЕНИЕ L-АМИНОКИСЛОТ ПУТЕМ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ ТРАНС ФОРМАЦИИ
ВВЕДЕНИЕ. Как мы уже видели на примере L-лизина, L-аспарагиновой кислоты и L-фенилаланина, тот или иной энантиомер аминокислоты можно получить путем ферментативных превращений предшественников. В отличие от ферментации использование энантиоспецифичных ферментов позволяет синтезировать небелковые аминокислоты. Для этой цели наиболее широко используют гидролазы, селективно расщепляющие определенные энантиомеры в рацемате. В качестве примера можно привести эстеразы, аминоацилазы, амидазы и гидантоиназы. Недостаток метода заключается в необходимости удаления «неправильного» энантиомера из реакционной смеси, его рацемизации и повторного введения в реакцию. В другом методе используются реакции присоединения, катализируемые лиазами (например, оксинитрилазами), или окислительно-восстановительные реакции, катализируемые оксидоредуктазами; в этих реакциях образуются только «правильные» энантиомеры.
ЭНАНТИОСЕЛЕКТИВНЫЙ ГИДРОЛИЗ. Наиболее хорошо изучены и активно применяются в современных промышленных процессах аминоацилазы и гидантоиназы. Для осуществления гидролиза рацемата N-ациламинокислот используют иммобилизованную ацилазу, выделенную из Aspergillus oryzae или Baсillus thermoglucosidius. В реакции участвуют только L-энантио меры, а N-ацил-D-аминокислоты, оставшиеся в реакционной смеси после кристаллизации L-аминокислот, подвергают термической рацемизации и снова вводят в реакцию. Таким способом ежегодно производят сотни тонн L-метионина, L-тирозина, L-пролина и L-валина для медицинских нужд. Аналогичным образом можно получать и D-аминокислоты, однако более выгодно использовать доступные предшественники аминокислот – гидантоины. После расщепления гидантоинов специфическими гидантоиназами образуются N-карбамоил-аминокислоты, которые в свою очередь могут быть превращены в D- или L-аминокислоты при помощи карбамоилаз. «Ложный» гидантоин прекращает ферментативную рацемизацию и в ходе оптимизированного путем генетических технологий ферментативного каскада приводит к количественному выходу абиогенных L- и D-аминокислот. Свойство «неправильного» гидантоина рацемизоваться при рН 8,5 легло в основу нового метода, перспективного для промышленного получения D-фенилглицина и 4-гидроксифенилглицина – важных предшественников полусинтетических пенициллинов ампициллина и амоксициллина.