Аминқышқылдарын алу технологиясы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

Кафедра: Тағам өнімдерінің технологиясы және қауіпсіздігі
Факультет: Технология және биоресурстар

Реферат

Тақырыбы: Аминқышқылдарын алу технологиясы

Орындаған:Умирзакова Г.
Тобы:ТПП-306К
Тексерген: Спатай Н.Н.

Алматы 2020жыл

ЖОСПАР:
Кіріспе
Негізгі бөлім
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

КІРІСПЕ
Органикалық заттардың синтезінің жаңа технологияларын жасау үшін, алдымен биохимия, микробиология, органикалық заттардың синтезінің негіздерін, сонымен қатар аминқышқылдарының синтезінің өндірістік және инженерлік ғылым білімдерін меңгеру өзекті мәселе болып табылады. Аминқышқылдарын синтездеп алудың аймақтық шикізаттар қорының ассортиментіне байланысты әдісін таңдау және оның химиялық кинетикасын зерттеп оптимальды жағдайларын тәжірибелер мен есептеудің нәтижелері бойынша анықтау биологиялық белсенді заттар синтезі алдындағы терең зерттеуді қажет ететін мәселе.

Амин қышқылдары деп - карбон қышқылының молекуласындағы көмірсутегідегі сутегінің орнын амин тобы басқан органикалық қосылыстарды айтады.
Амин қышқылдарының физиологиялық маңызы өте зор, өйткені олардың қалдықтарынан ақуыздар құрылады және олардан ферменттер, витаминдер, гормондар түзіледі. Амин қышқылдарын көбінесе тривиалды (шығу тегі бойынша) атаумен айтады.
Мысалы: NH2СН2СООН - глицин. Сонымен қатар, амин қышқылдарын атау үшін сәйкес карбон қышқылының атына амин деген сөз қосып, амин тобының орнын грек алфавитімен көрсетіп атайды. Мысалы:

- аланин немесе α-аминпропион қышқылы
Табиғи ақуыздардың құрамына келесі аминқышқылдары кіреді: аланин, аргинин, аспарагин, аспарагин қышқылы, цистеин, глицин, глутамин қышқылы, гистидин, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, оксипролин, пролин, серин, кирозин, треонин, триптофан және валин. Сегіз аминқышқылын жануарлар организмі өздігінен синтездей алмайды, сондықтан оларды биологиялық ауыстырылмайтын аминқышқылдары деп атайды. Оларға пенилаланин, изолейцин лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан және валин жатады.
Амин қышқылдары құрылысы бойынша үш топқа бөлінеді:
1. Ациклді;
2. Карбоциклді;
3. Гетероциклді.
Ациклді амин қышқылдары карбоксил - СООН және амин −NH2 топтарының санына қарай бөлінеді:
1. Моноаминкарбон қышқылдары: аланин СН3СН(NH2)СООН - барлық ақуыздар құрамына кіреді.
2. Моноаминдикарбон қышқылдары: аспарагин қышқылы НООССН2СН(NH2)СООН - аминянтар қышқылы, ақуыз гидролизі нәтижесінде түзіледі. Табиғатта аспарагин қышқылының амиді кездеседі -
NH2СОСН2СН(NH2)СООН.
3. Диаминмонокарбон қышқылдары: Н2N(СН2)4СН(NH2)СООН - лизин, кейбір балық уылдырығының құрамында кездеседі, күшті негіз, ауыстырылмайтын амин қышқылдарына жатады. Оны синтетикалық жолмен капролактамнан және биохимиялық әдіспен алады.
Амин қышқылдарын химиялық синтез арқылы не белокты гидролизаттардан экстракциялау арқылы алады.
Ауыстырылмайтын А.Қ. микробиологиялық жолмен алған тиімді, себебі оларды МО белсенді L-формада түзеді.
МО арқылы аминқышқылдардың алудың 2 технологиялық жолы бар:
Бірінші әдіс арқылы а.қ. өндіргенде шикізат ретінде қажетті амин қышқылының клеткада түзіліп отыратын химиялық не биологиялық жолмен алынатын ізашары пайдаланылады. Яғни алғашқыда әзірленген ізашар МО клеткасында трансформацияланып керекті қосылысқа айналады.
Синтездің екінші жолы - мақсатты амин қышқылын түзетін белгілі штамды арнайы қор. ортада және жағдайларда өсіруге негізделген.
Амин қышқылдарын өндіру әдістері:
1) Белокты шикізат гидролизі.
2) Хим. синтез.
3) Микробиол. синтез.
4) Биотрансформация
Гидролиз кезінде белокты шикізатты қышқылдар мен сілтілер ерітіндісінде 100-105°C 20-48 сағ. қыздырады. Кемшілігі - Ол кезде кейбір а.қ. ыдырап кетеді. Табиғи ақуыз гидролизін қышқылмен, сілтімен немесе ферменттің көмегімен жүргізуге болады. Бірақ бастапқы шикізаттың (ет өндірісінің қалдықтары, жұмыртқа ақуызы және т.б.) қымбаттылығы мен тапшылығы, сонымен қатар аминқышқылдарының бөлінуі мен тазалануының қиындығы - бұл әдісті кеңінен қолдануға мүмкіндік бермейді.
1-кесте
Аминқышқылы
Өндіру тәсілі
Өндіру көлемі тг
Аланин
Ф,Х
150-200
Аргинин
М,Х,Г
100-300
Аспарагин қышқылы
Ф
1000
Аспарагин
Х,Г
10-50
Цитруллин
М,Х
10-50
Цистеин
Г
1-10
Цистин
Г
100-200
Глицин
Х
5000-6000
Глутамин қышқылы
М
100 000
Гистидин
М,Г
100-200
Гомосерин
М
10-50
Оксипролин
Г
10-50
Глутамин
М
200-300
Изолейцин
М,Г
10-50
Лейцин
М,Г
50-100
Лизин
М
15000
Метионин
Х
60 000-70 000
L-Метионин
М
100-200
Орнитин
М,Г
10-50
Фенилаланин
М,Х
50-100
Пролин
М,Г
10-50
Серин
М,Г
10-50
L-Треонин
М
50-100
D,L-,L-триптофан
Х,Ф
100
Тирозин
М,Г
10-100
Валин
М
50-100

Аминқышқылдарының химиялық синтезі және технологиясы негізінен биологиялық белсенді заттардың өндірістік синтездеп алу үрдісінде қолданылатын жай заттардан және органикалық текті заттардың алмасу өнімдерінен алу әдістерінне және химиясы мен құралдарын зерттеуге негізделген.
Хим. синтез - а.қ. өндірудің шығымы жоғары әдісі. Кемшілігі - А.қ. рацематты изомерлерінің қоспасы түрінде алынуы. Аминқышқылдарын химиялық синтез жолымен алуға болады, бірақ бұл жағдайда қиын ажыратылатын L- D- формадағы аминқышқылдарының рацимикалық қоспасы түзіледі. Аминқышқылдарын табиғи ақуыздардың гидлозі арқылы гидролизаттардан аминқышқылдарын бөлу жолымен алуға болады. Бірақ ақуыздардың артық қоры шектеулі, сонымен қатар қышқылды гидролиз кезінде кейбір аминқышқылдар, мысалы триптофан бұзылады.
Химиялық - ферментативті синтез:
Микроорганизімдердің, яғни соның ішінде Escherichia coli, пиридоксаль тәуелді фермент триптофан-индол-лиаза (триптофаназа КФ 4.1.99.1, гена tnaA гнінің өнімі) белгілі. Бұл ферменттің атқаратын қызметі тепе-теңдікті қадағалау үшін және реакцияның толық қанды жүруіне қажет жағдай жасайтындығымен белгілі
триптофан + су ⇋ индол + пируват + аммоний.
Осы жағдайлардың арқасында триптофанды индол, пировинограднды қышқыл және аммиакты ферментативті конденсациялу арқылы алуға болады.
Микробиологиялық жолмен лизин, триптофан аминқышқылдарын алу кең тараған.Қазіргі уақытта бүкіл дүние жүзінде көп мөлшерде глутамин қышқылын немесе оның натрий тұзын, L-лизин және метионин (50т жылына) алады. Осы мөлшердің көп мөлшерін микробиологиялық синтез береді. Биосинтез үшін ауксотрофты мутанттарды, яғни мутагенді факторлардың әсерінен дамуға және өсуге қажетті қандайда бір аминқышқылдардың өздігінен синтездеу қабілеттілігін жоғалтқан бактериялар. Бұл осындай бактериялардың өсуі және көбеюі үшін ортада аминқышқылдардың, яғни гомосерин, треонин немесе метиониннің және т.б белгілі бір мөлшер болу қажет. Осы мутанттарға көбінесе биотин қажет. Мұндай бактерияларды гомосериндефицитті немесе биотин дефицитті деп атайды. Мұнымен қоса мутанттар көп мөлшерде басқа аминқышқылдарын, яғни лизин немесе глутамин қышқылын синтездеп, оларды қоршаған ортаға бөлуге қабілетті. Мутагенді факторлар жасушадағы аминқышқылдарының қалыпты биосинтезін генетикалық ақпаратқа әсер ету арқылы өзгерте алады. Егер сәулелену немесе химиялық факторлардың ДНКға әсері нәтижесінде ферменттің синтезделуі үшін ешқандай ақпарат бермесе онда жасушада да синтезделмейді.
Ауксотрофты мутанттарды оқу нәтижесінде ормитин продуценттері ретінде аргинин немесе цитруллинрефицидті; гомосерин немесе диаминопимерин қышқылы триониндефицидті; изолейцин продуценттері; лизиндефицитті; тирозин продуценттері фенилаланиндефицитті болуы мүмкін. Кейде табиғатта кездесетін бактериялар өсу процессі кезінде ортада 2-5гл бос аминқышқылдарын жинақтауға қабілетті, бірақ ауксотрофты мутанттар оларды одан да көп мөлшерде,яғни 20-100гл продуцирлейді.
Көп жағдайда L-триптофанның өенркәсіптік өндірісінде Candida utilis ашытқылар штамптарын пайдаланады, дефектті aro-гендер бойынша және фенилаланинді және тирозинді ауксотрофты нәтижесіндегі жолмен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.