БІОТЕХНОЛОГІЯ - В. Г. Герасименко - 2006

Частина ІІ. Спеціальні біотехнології

Розділ 19.БІОТЕХНОЛОГІЇ ОДЕРЖАННЯ L-АМІНОКИСЛОТ

Промисловий синтез біологічно активних речовин — продуктів життєдіяльності мікроорганізмів набув надзвичайно великого значення з огляду на потребу в них народного господарства. Він здійснюється різними методами, головним з яких є мікробіологічний. Але поряд з біосинтезом багато біологічно активних речовин можна одержати методами тонкого органічного синтезу. Тому вибір конкретного методу одержання продукту визначається порівняльною економічною ефективністю хімічного і біологічного (мікробіологічного) способів виробництва, які взаємно доповнюють один одного. В результаті промисловий синтез продуктів мікробного метаболізму неможливий без використання на тій чи іншій стадії методів хімічної технології, які знайшли широке розповсюдження в тонкому органічному синтезі. У свою чергу, останній теж не може обійтись без деяких технологічних стадій, які здійснюються за допомогою мікроорганізмів або виділених з них ферментів і ферментних систем.

Амінокислоти — це азотомісткі сполуки, молекули яких містять карбоксильну (—COOH) і амінну (—NH₂) групи, що мають здатність реагувати між собою з утворенням ковалентного пептидного зв’язкуВони є головним будівельним матеріалом організму, з якого формуються пептиди і білки, тобто вони є мономерними одиницями білків. Порядок включення амінокислот у поліпептидний ланцюг визначається генетичним кодом (через іРНК).

Більшість мікроорганізмів і рослин можуть синтезувати усі (20) амінокислоти. Люди і тварини такої здатності не мають. В їх організмі можуть синтезуватись лише 10 амінокислот. Це замінні амінокислоти. Інші 10 амінокислот не синтезуються в організмі тварини і людини і мають надходити ззовні — з їжею або кормом. Вони одержали назву незамінних. Серед них такі амінокислоти, як лізин, метіонін і триптофан, які ще називаються критичними завдяки своїй біологічній дії. Незамінні амінокислоти — лізин, метіонін, триптофан, гістидин, лейцин, ізолейцин, фенілаланін, треонін, валін, аргінін. Дефіцит в раціоні хоча б однієї із цих амінокислот викликає сповільнення росту дітей і тварин та сприяє виникненню різних патологій. Крім цього, амінокислоти (як замінні, так і незамінні) є важливою сировиною для забезпечення багатьох біотехнологічних процесів, а також використовуються в медицині і харчовій промисловості.