赖氨酸发酵用赖氨酸发酵消泡剂

发布时间:2012-9-4 15:15
提取法 一般自乳酪素或血粉中提取,以血粉为多。经盐酸或硫酸水解、浓缩等工序后,在PH1.8-2.0时以强酸性阳离子交换树脂吸附、氨水洗脱;或苦味酸沉淀等方法获得赖氨酸结晶。 合成法 化学法合成ɑ-赖氨酸的工艺很多,用于工业化的生产方法有荷兰DSM法和日本东丽法两种。DSM法是以己内酰胺为原料,东丽法以环己烷(环己烷光化硝化过程的副产物)为原料。两者都是首先生成ɑ-氨基己内酰胺,再经水解生成dl-赖氨酸,以后再用酶法进行分割,制成L-赖氨酸。 发酵法 包括直接赖氨酸发酵消泡剂发酵法和发酵消泡剂赖氨酸两步发酵法。所谓两步发酵法即由甲菌生成二氨基庚二酸,已菌生成二氨基庚二酸脱羧酶,从而生成赖氨酸。 酶法合成 酶法转化:氨基酸制造工业在1970年以后确立了赖氨酸发酵消泡剂发酵法及合成法为主的生产工艺。近年来化学合成法和酶合成法相结合的新工艺用于生产L-氨基酸有了新的成就。显示酶法收率高,成本低,周期短的优点。酶法转化dl-氨基己内酰胺为L-赖氨酸,则于1977年10月在日本正式投入生产。 酶法转化原理:利用隐球酵母产生的L-氨基己内酰胺水解酶将L-氨基己内酰胺水解,生产L-赖氨酸。这种酶只能水解L型的,而对D型则无能为力。D-氨基己内酰胺需要通过无色杆菌产生的D-氨基己内酰胺消旋酶将其旋化,生产L-氨基己内酰胺。如将以上两种菌混合培养,同时使用赖氨酸发酵消泡剂,则可使dl-氨基己内酰胺直接转化,全部生成L-赖氨酸。 酶法分割:即将dl-赖氨酸通过酰化酶的作用,使具有生物活性的L-赖氨酸分出。酰化酶只能作用于乙酰-L-赖氨酸,而对乙酰-D-赖氨酸不起反应,经酶与赖氨酸发酵消泡剂作用后,得到L-赖氨酸和乙酰-D-赖氨酸,再用有机溶剂提取L-赖氨酸。关于dl-赖氨酸的分割,除酶法外,还有化学法分割,如赖氨酸谷氨酸盐法分割、dl-赖氨酸-3,5-二硝基苯甲盐法分割和有机溶剂分割等。 赖氨酸的生物合成途径 微生物生物合成赖氨酸有两条途径:一是细菌类的二氨基庚二酸(DAP)途径;另一条是霉菌酵母ɑ-氨基己二酸途径。具有其中一条途径的菌种就不具有另一条途径的酶系。二氨基庚二酸(DAP)途径:除细菌外,也存在于绿藻,原生动物和高等植物之中。这条途径与合成苏氨酸、蛋氨酸和异亮氨酸途径一样都以天门冬氨酸作为起始物质。而天门冬氨酸是由延胡索酸直接氨化生成。ɑ-氨酸己二酸途径:这是一条循环系统。 二氨基庚二酸途径的代谢调节 这条途径广泛存在于细菌之中,但其代谢控制却是多种多样的,即使是近缘菌株之间也不一样。 对于酸棒杆菌(还有多粘芽孢杆菌、荚膜红假单胞菌、黄色短杆菌)不存在像大肠杆菌的同功酶,而仅仅一种由赖氨酸+苏氨酸的协同抑制进行代谢控制。在大肠杆菌中天门冬氨酸半醛脱氢酶还受到赖氨酸的抑制,而谷氨酸棒杆菌与赖氨酸发酵消泡剂等不受抑制。至少高丝氨酸脱氢酶,在大肠杆菌中,亦有两个同功酶,HD-1受苏氨酸的抑制和阻碍。HD-2受蛋氨酸的阻碍。而在谷氨酸棒杆菌只有以后各酶,受蛋氨酸阻碍和苏氨酸抑制。大肠杆菌中还有别的酶受阻碍和抑制。这些抑制和阻碍的差别,对选育赖氨酸生产菌株关系极大。 本文参考《发酵微生物学》一书。
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