Лізин

Лізин в організмі є не тільки структурним елементом білка, а й виконує ряд важливих біохімічних функцій – є попередником карнітину і оксилізину. Лізин сприяє транспорту кальцію та стронцію в клітини та ін. В даний час в багатьох країнах препарат лізину додають до хліба для підвищення його біологічної цінності, а також для поліпшення зовнішнього вигляду. Доведено, що лізин покращує апетит, сприяє секреції травних ферментів, запобігає карієсу зубів у дітей.

Лізин є найдефіцитнішою в кормах тварин незамінною амінокислотою. Встановлено, що добавка лізину в кількості 0,1-0,4% до кормів значно збільшує продуктивність домашніх тварин.

Для біосинтезу лізину використовують гомосеріндефіцітние мутанти ауксотрофності бактерій родів Brevibacterium, Micro-coccus, Corynebacterium і ін.

Хімізм утворення молекули лізину показаний на рис. 55.

В Інституті мікробіології ім. А. Кірхенштейн розроблені основи безперервної ферментації лізину в мелассного-кукурудзяної середовищі за допомогою культури Brevibacte-rium 22 і 22 L. При гомогенної ферментації за методом Хемостат виявлено, що рівноважний стан системи встановлюється при швидкості протоки 0,05?D?0,20 ч -1, при цьому концентрація лізину становить 6-8 г / л, вміст біомаси близько 8 г / л. Проточна культура має підвищену лізінсінтезірующей здатністю (на 20-25% вище в порівнянні з періодичною), тому раціональною є комбінована технологія отримання лізину: безперервна ферментація на стадії приготування посівного матеріалу і періодичний процес головною ферментації.

При наявності добре герметизированной і автоматично керованою ферментаційної апаратури можна здійснити триступеневий процес, який забезпечує 20- 30 г / л лізину при виході культуральної рідини з третього апарату (табл. 16).

Високу концентрацію лізину (до 60 г / л) в культуральній рідині можна отримати на мелассного середовищі, якщо під час ферментації вести підгодівлю шляхом дробової подачі частини живильного середовища при дотриманні точної регуляції культивування. Мелясу можна замінити, на сахарозу, дифузійний сік цукрового буряка, глюкозу або гідролізати крохмалю, деревини, торфу, а також на оцтову кислоту.

Для отримання кристалічного лізину клітинну масу центрифугируют, а культуральну рідину пропускають через катіоннт КУ-2 або КВ-4-Р-2. Лізин елюіруют 2,0-3,5% -ним розчином NH4OH, елюат випарюють у вакуумі при температурі 600С до 1/20 – 1/30 частини початкового об’єму. Потім за допомогою НС1 встановлюють рН 4,5-5,0, охолоджують до 14-18 ° С і кристалізують.

Фільтрацією або центрифугуванням кристалів отримують технічний лізин, що містить 94-96% лізину монохлоргідрату. Для отримання чистого лізину кристали технічного лізину в невеликій кількості води нагрівають до 70 ° С, додають активоване вугілля, перемішують і фільтрують. За допомогою НС1 встановлюють рН 4,9, розчин упарюють і кристалізують. Кристали сушать при температурі 60 ° С. Отриманий таким чином лізин містить 99,9% лізину монохлоргідрату. 0,1% золи і не більше 0,001% важких металів.

Після відділення лізину з фільтрату ще виділяють бетаїн, який використовується в медицині (препарат Асідіні), а також у тваринництві.

Лізин можна отримувати, працюючи за двоступінчастим методом. На першому ступені за допомогою мікробіологічного синтезу (аналогічного биосинтезу лізину) або хімічного синтезу (з голуола. Гасу та ін.) Отримують ?, ?-діамінопімеліновую кислоту. На другому ступені проводять ферментативне декарбоксилювання ?, ? -діамінопімеліновой кислоти.

Посилання на основну публікацію