Использование микроорганизмами D-аминокислот

Для использования микроорганизмами аминокислот в качестве источника углерода и энергии требуются ферменты, катализирующие протеолиз белков, пептидов и дезаминирование аминокислот. [c.428]

Создание новых методов переработки и хранения пищевых продуктов, получение пищевых добавок (например, полимеров, продуцируемых микроорганизмами аминокислот), использование белка, синтезируемого одноклеточными организмами, и ферментов при переработке пищевого сырья [c.14]

Возникновение и быстрое развитие биотехнологии, приобретающей все большее значение в народном хозяйстве, базируется прежде всего на использовании микроорганизмов как продуцентов множества полезных веществ, как-то кормового белка, многих ферментов, антибиотиков, стероидных препаратов, аминокислот, витаминов и других. Возможности микроорганизмов в этом отношении чрезвычайно велики. На использовании микроорганизмов основаны методы генетической инженерии, позволяющие создавать новые штаммы, обладающие полезными свойствами и образующие ряд важных веществ. [c.5]

Микробиологическая промышленность СССР в недалеком будущем предполагает выпускать с использованием микроорганизмов глутаминовую кислоту, триптофан и некоторые другие аминокислоты. [c.407]

В пищевой промышленности это создание новых методов переработки и хранения пищевых продуктов, получение пищевых добавок (например, полимеров, продуцируемых микроорганизмами, аминокислот), использование белка, синтезируемого одноклеточными организмами, и ферментов при переработке пищевого сырья. Применение ферментов для усовершенствования средств диагностики, создание тестовых систем на основе ферментов, использование микроорганизмов и ферментов при производстве сложных лекарств (например, стероидных), синтез новых антибиотиков и их использование в терапии инфекционной патологии животных. [c.252]

С точки зрения пищевого использования микроорганизмов структура и состав клеточной стенки имеют решающее значение. Клеточные стенки грамотрицательных бактерий содержат антигены (липополисахариды), которые обычно токсичны. Клеточные стенки обладают также D-аминокислотами, аминосахарами (глюкозамин, галактозамин), влияние которых на организм человека изучено еще недостаточно. В гидролизатах клеток Водородных бактерий и в клеточных стенках найдены амино-сахара, которые выходили с колонки аминокислотного анализатора перед лизином. Общее их содержание составляло 0,3— 0,6% от сухого веса биомассы бактерий. [c.93]

Присутствие в биомассе микроорганизмов аминокислот и других биологически активных веществ наряду с высоким содержанием белка делает возможным их использование не только в корм животным, но и в пищу человека (Складнев, 1982). [c.82]

Составы аминокислот, полученных в результате жизнедеятельности дрожжевых грибов, развивающихся на нормальных алканах нефтяного происхождения и на сахарах [22], а также на другом сырье, содержащем нормальные алканы, оказались близкими, а экономика прессов сопоставима [22]. В настоящее время основным сырьем служат нефтяные нормальные алканы. Процессы ферментации могут различаться по используемой культуре микроорганизмов, аппаратурному оформлению, режиму, хотя принципиально они близки. Так, во Франции работает промышленная установка производительностью 50 т биомассы в сутки с использованием в качестве сырья тяжелого газойля, содержащего 10 % алканов [23, 24]. Английская фирма Бритиш Петролеум использовала две схемы производства кормовых протеинов из очищенных нормальных алканов и из алканов нефтяного газойля [26]. [c.326]

Ионный обмен используют в кожевенной, гидролизной, фармацевтической промышленности для очистки растворов, а также для удаления солей из сахарных сиропов, молока, вин. С помощью ионитов улавливают ионы ценных элементов из природных растворов и отработанных вод различных производств. Промышленное производство многих продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (антибиотиков, аминокислот) оказалось возможным или было значительно удешевлено благодаря использованию ионитов. Применение ионного обмена позволило усовершенствовать методы качественного и количественного анализа многих неорганических и органических веществ. [c.304]

С каждым годом все большее число разнообразных процессов микробиологического синтеза реализуется в промышленных условиях, Промышленная биотехнология становится новым перспективным направлением, открывающим необозримые горизонты использования продуктов биосинтеза микроорганизмов в народном хозяйстве. Увеличивается число биохимических заводов и комбинатов по производству уже освоенной продукции микробиологического синтеза — ферментных препаратов, витаминов, кормовых антибиотиков, аминокислот, микробиологических препаратов для борьбы с вредителями растений, кормовых дрожжей и др. Широким фронтом ведутся исследования по получению и технологии производства новых биологически активных препаратов, разрабатываемых с использованием современных достижений молекулярной генетики и генной инженерии. К перспективным задачам промышленной биотехнологии относится также реализация микробиологических процессов, направленных на решение энергетической проблемы, в том числе производство биогаза, топливного этанола, метана, топливного водорода с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов и др. [c.3]

Коррозионная стойкость металлов и покрытий может быть повышена применением металлов и покрытий, устойчивых против атмосферной коррозии металлических покрытий, которые являются ядами для микроорганизмов (цинк, свинец) или продукты окисления которых являются биоцидами (окислы меди и др.) снижением шероховатости и очисткой поверхности металлов от загрязнений всех видов использованием в растворах, предназначенных для нанесения металлических и конверсионных покрытий, биоцидных веществ (борная кислота и ее соли, полиамины и поли-имины, оксихинолин и его производные и т. п.) и удаление из растворов веществ, которые могут адсорбироваться на поверхности и в порах покрытия и служить питательной средой для микроорганизмов (декстрин, крахмал, столярный клей, сахара, аминокислоты, цианиды и т. п.). [c.89]

Против использования для кормовых целей биомассы дрожжей и бактерий имеется ряд возражений, в частности в связи с высоким содержанием в ней нуклеиновых кислот. Дрожжи содержат до 12% нуклеиновых кислот, быстрорастущие бактерии— до 16% ( допустимая норма нуклеиновых кислот в питании человека составляет 2 г в день). При разрушении в организме животных таких количеств нуклеиновых кислот образуется много нежелательных продуктов распада — мочевой кислоты и др. В то же время в грибах при тех же условиях выращивания содержится 1,5—2,8% нуклеиновых кислот. Кроме того, у дрожжей имеется толстая и прочная клеточная стенка, которая с трудом разрушается в организме животного и вследствие этого снижается доступность питательных веществ дрожжей. Дрожжевой белок не сбалансирован по серусодержащим аминокислотам. Среди дрожжей мало культур с целлюлазной активностью. Из всего сказанного выше ясно, что эта группа микроорганизмов не может использоваться для культивирования на целлюлозных средах. Необходимо также отметить, что дрожжи из продуктов гидролиза древесины могут усваивать только целлюлозу, геми- [c.117]

Микробиологическое окисление углеводородов нефти можно проводить в двух направлениях выращивать микроорганизмы для использования их как таковых (что делается в большинстве работ) и экстрагировать из водной среды вырабатываемые микроорганизмами ценные продукты. На этих свойствах микроорганизмов основаны применяемые в ряде стран промышленные методы получения аминокислот и витаминов путем микробиологического синтеза [93—104]. Наибольший интерес представляют те виды микроорганизмов, которые, перерабатывая углеродсодержащие вещества, выделяют в реакционную среду преимущественно одну ка-кую-либо аминокислоту. Таким способом в промышленных масштабах в настоящее время получают глутаминовую кислоту и лизин. Над разработкой методов биосинтеза других аминокислот интенсивно работают ученые в лабораториях Японии, США, СССР и других стран [105—117]. [c.79]

Число примеров возможных, но пока неосуществленных каталитических реакций можно было бы увеличивать до бесконечности. То, что во многих, а может быть даже в большинстве случаев реакции, разрешенные термодинамически, в принципе поддаются реализации с помощью катализаторов, показывает биокатализ. В любой живой клетке происходят сотни и тысячи тончайших каталитических процессов, поражающих своей слаженностью и совершенством. При этом в клетке исключается использование основных методов форсирования химических реакций с помощью повышения температуры и давления или применения необычных растворителей. При комнатных и даже несколько более низких температурах в растениях совершается каталитический фотосинтез углеводородов и тесно с ним связанные термические каталитические синтезы всей остальной широчайшей гаммы веществ, требующихся для жизнедеятельности организма. Высшие растения, прекрасно ассимилирующие углерод из СО2, неспособны усваивать азот воздуха но существуют микроорганизмы (бактерии, грибки), которые осуществляют эти реакции без прямого участия энергии света. Продукты таких первичных каталитических синтезов у микроорганизмов далее также каталитическим путем превращаются в аминокислоты и азотные основания, из которых построены белки и нуклеиновые кислоты, а также различные другие азотные соединения живой клетки (алкалоиды и т. д.). Существуют бактерии, способные осуществлять каталитически весь комплекс биохимических процессов, в том числе синтез аминокислот,. [c.9]

Биологические факторы учитывают взаимоотношения микроорганизмов в окружаюш,ей среде. Они могут быть симбиотическими и антагонистическими. При симбиозе виды, находяш.иеся Б сожительстве, поддерживают развитие друг друга, извлекая взаимную пользу. Симбиоз может принимать следующие формы. Метабиоз — использование продуктов жизнедеятельности одного микроорганизма другим (сапрофиты расщепляют белки до аминокислот, которые служат исходным материалом для нитро-фицирующих. бактерий). Метабиоз —основная форма взаимоотношений почвенных микробов. Комменсализм — форма существования микроорганизмов, когда они питаются за счет макроорганизмов, не нанося последним ущерба. Мутуализм—также симбиоз микро- и макроорганизмов, выгодный для обоих. [c.59]

Общность и взаимосвязь химической и биологической форм движения выражается также в возможности практического использования принципов живой природы в химической технологии. Для всей живой природы характерно наличие специфических механизмов (защитных приспособлений) для борьбы против различных внешних воздействий посторонних тел, частиц. Но в каждой группе живых организмов они находят свое частное применение например, антибиотики для микроорганизмов, фитонциды у высших растений, явления фагоцитоза и реакция антиген-антител у животных организмов, В отдельных подразделениях эти явления уже достаточно изучены, так что могут быть применены в производстве. Всевозможные антибиотики, токсины, гормоны, вакцины, сыворотки, некоторые аминокислоты (например, глютаминовая, входящая в состав белка) ныне получаются с помощью микроорганизмов, в результате жизнедеятельности бактерий. [c.99]

Был изучен минералогический, агрохимический и микробиологический состав вскрышных пород, слагающих отвалы. В результате исследования установлено, что инокуляция углсотходов активными штаммами микроорганизмов повышает биологическую активность удобрений. Биологическая активность почвогрунтов, в которые внесены почвенные микроорганизмы, характеризуется высоким содержанием биоэлементов, % азота — 0,5, фосфора — 10-12,5, калия — 20-22,5, гуминовых кислот — 25-35, карбоновых кислот — 16, аминокислот — 30—40. При этом улучшаются биометрические показатели растений покрытие на опытных участках с использованием микроорганизмов составило 70%, высота растений достигла 15 см. [c.165]

Второй цикл также не полностью замкнут, поскольку в океанах постоянно происходит осаждение и захоронение углерода в донных осадках в составе карбонатов. По некоторым оценкам скорость накопления углерода в этой форме составляет 0,1 Гт С/год. Из табл. 2.1 видно, что в водах океанов содержится около 1000 Гг органического углерода. Это количество превышает запас углерода в биомассе континентов и близко к его содержанию в гумусе почв. Рассеянное во всей толще океанических вод органическое вещество иногда называют водным гумусом. Важно, что он, как гумус почв и рассеянное органическое вещество горных пород (кероген), недоступен для ассимиляции микроорганизмам. Правда, причины этой недоступности различны. Геополимеры - компоненты почвенного гумуса и кероген - устойчивы по отношению к биохимическому разложению в силу их химического строения (см. раздел 1.4). Напротив, водный гумус образован легко разрушаемыми соединениями - углеводами, аминокислотами и жирными кислотами. Однако их концентрации в морской воде ниже концентрации, соответствующей половине максимальной скорости роста микроорганизмов (примерно 10 мг/л). Это делает невыгодным использование микроорганизмами водного гумуса, и он становится огромным резервуаром углерода (Г. А. Заварзин, 1984). [c.54]

Аналогичным образом могут быть синтезированы и некоторые другие практически важные L-aминoки лoты, в частности, тирозин, 3,4-диоксифенилаланин. Использование ацилаз аминокислот позволяет разделить их Ь- и В-изомеры. В Японии создано производство Ь-яблочной кислоты из фумаровой на основе использования бактериальной фумаразы. Эта кислота применяется как заменитель лимонной кислоты в пищевой и фармацевтической промышленности. Ряд реакций трансформации, ведущих к получению стероидных препаратов, основан практически на ферментативной активности нерастущих клеток микроорганизмов. [c.64]

Теперь известно много примеров предпочтительного использования микроорганизмами одного из двух энантномеров и установлено, что это явление вызвано действием энзимов, необходимых для роста микроорганизмов. Энзимы, являющиеся катализаторами биохимических реакций, представляют собой белки и, подобно всем белкам, построены из остатков а-аминокислот, связанных между собой в длинные цепи. При гидролизе этих белков образуется смесь входивших в их состав кислот [c.103]

С развитием микробиологической промышленности, с возникновением новых направлений использования микроорганизмов в качестве продуцентов различных биологически активных веществ появилась необходимость подготовки специалистов других направлений микробиологии. В 1963 г. в Московском технологическом институте пищевой промышленности в рамках специальности 1015 организуется подготовка инженеров-технологов по технологии ферментных препаратов, а начиная с 1970 г. этот институт выпускает инженеров-технологов по всему перечню специализаций, входящих в специальность 1015 технология ферментных препаратов, технология микробных белковых прейарат в, аданикислОТ й жй и технология биопрепаратов, органических кислот и растворителей. В 1970—1976 гг. организуется подготовка специалистов для микробиологической промышленности еще в шести вузах страны. Важно отметить, что почти везде основной упор сделан на подготовку инженеров-технологов, занимающихся технологией микробных белковых препаратов, аминокислот и жиров. Использовать для подготовки инженеров-технологов по специальности 1015 только учебники и учебные пособия, предназначенные для специалистов гидролизного производства, не представляется возможным, так как древесные и растительные материалы, сульфитные щелоки — только часть сырья, используемого для выращивания кормовых дрожжей. [c.10]

Одним из способов разделения рецематов аминокислот на L- и D-изомеры является ферментативный путь с использованием микроорганизмов, обладающих специфической L-ацилазной активностью. Ацилазы разрывают пептидную связь у ацилпроиз-водных аминокислот или пептидов, в результате чего образуются соответствующие свободные аминокислоты и пептиды, а также органическая кислота [c.352]

При обогащении среды, допустим, путем добавления дополнительных питательных веществ (аминокислот), а в хемостатной культуре путем увеличения протока среды, скорость роста увеличивается до нового значения, которое, как правило, не является максимально возможным в силу неполной реализации потенциала клетки. Это происходит из-за наличия так называемых узких мест, т. е. биохимических реакций, ограничивающих скорость всего процесса, а выявляя их, можно получить максимальный выход биомассы и ценных для человека продуктов метаболизма (в случае использования микроорганизмов в биотехнологических процессах). [c.120]

Одна из серьезных проблем при создании лекарственных препаратов состоит в подборе условий лечения, при которых не повреждались бы здоровые ткани, но разрушались бы инфицированные клетки или бактерии. Согласно новому подходу, лекарство маскируют , т. е. так химически модифицируют, чтобы при проникновении в организм лекарство убивало вторгающиеся микроорганизмы, не затрагивая здоровых тканей. Такой подход основан на использовании обычного для многих микроорганизмов явления — транспорта пептидов. Соединение (1-19) через свою аминогруппу химически присоединяется к небольшому пептиду. Этот пептид содержит п-аминокислоты, поэтому он не гидролизуется обычными ферментами и проникает в ткани человеческого организма. Однако пептид с присоединенным к нему лекарственным препаратом проникает и в бактериальные клетки. Там он утилизируется и освобождает активный антибактериальный препарат, который убивает только чужеродные клетки. Такого рода подходы разрабатываются группой Стейнфельда. Транспорт лекарственных препаратов с помощью пептидов оказался весьма эффективным способом борьбы со многими болезнетворными организмами. [c.21]

Выявление в продукте ферментации аминокислотсинтезирующих микроорганизмов - опосредованный способ определения потенциальной ценности конечного продукта, рекомендуемого к использованию в качестве кормовой добавки. Относительное содержание аминокислотсинтетиков достигало высоких значений в ходе всего процесса, что дало основания предполагать накопление в конечном продукте мономеров белковой субстанции - свободных аминокислот. [c.243]

Клетка. Основу биотехнологической системы составляют процессы микробиологического синтеза, направленные на получение разнообразных целевых продуктов биосинтеза — белков, аминокислот, липидов и др. Важную роль играют также процессы биологической очистки, направленные на утилизацию органических и неорганических соединений растущими на данном субстрате микроорганизмами. Индустриальное использование процессов культивирования микроорганизмов связано со способностью клеток в определенных условиях окружающей среды расти и размно- [c.7]

При получении ряда аминокислот химико-ферментативными способами используют энзимы, принадлежащие к разным классам. Эти процессы могут бьггь как одностадийными (конверсии), так и многостадийными. Источником ферментов для большинства процессов служат энзимы микроорганизмов — как индивидуальные, так и их природные смеси, содержащиеся в интактных (не растущих), высушенных и лизированных клетках, клеточных экстрактах и, наконец, в препаратах иммобилизованных клеток и ферментов. Использование иммобилизованных ферментов в биотехнологии будет рассмотрено в гл. 4. [c.51]

Глюкоза и другие моносахариды, получаемые в результате гйдролиза природных полисахаридов (целлюлозы, гемицеллюлоз, крахмала) являются важнейшими компонентами питания человека, животных и микроорганизмов и служат дешевым источником сахаров для удовлетворения постоянно возрастающей потребности в сырье пищевой, микробиологической, медицинской и химической отраслей промышленности Из глюкозы с помощью разнообразных химических, ферментативных и микробиологических процессов получают белковые и ферментные препараты, фруктозу и другие сахаристые вещества, аминокислоты, органические соединения разных классов, в том числе кислоты, спирты, антибиотики, важнейшие мономеры и т д Очевидно, что развитие химической и биохимической технологии приведет к значительному расширению ассортимента полезных продуктов С проблемой гидролиза полисахаридов тесно связана разработка новых подходов к биоконверсии энергии, поскольку гидролитическая стадия играет важную роль в получении газообразного топлива (биогаза) из растительной биомассы Особенно важной представляется возможность получения из глюкозы этанола с целью его использования в качестве топлива (или добавки к традиционному жидкому топливу) для двигателей внутреннего сгорания [c.4]

Наиболее широко в гидролизной промышленности применяются методы биохимической переработки получаемых моносахаридов. Этн методы основаны на использовании различных микроорганизмов (дрожжи, плесени, бактерии), которые, потребляя моносахариды в результате своей жизнедеятельности, превращают их в различные ценные для народного хозяйства продукты. К числу их относится этиловый спирт, получаемый из гексоз путем воздействия на них некоторых дрожжей. Под воздействием микроорганизмов из моносахаридов могут быть получены также бутиловый спирт, глицерин, некоторые органические кислоты (молочная, глюконовая, лимонная) и т. д. Самостоятельную и весьма перспективную область биохи.мической переработки моносахаридов представляет выращивание на их основе ряда дрожжеподобных микроорганизмов, которые, усваивая моносахариды, превращают их в белок, витамины, ферменты, используемые как компоненты кормовых рационов для птицы, телят, пушных зверей и т. д. Благодаря содержанию биологически ценных аминокислот, витаминов и ферментов ко рмовые дрожжи способствуют повышению продуктивности птицеводства, животноводства и звероводства. [c.315]

Водорастворимые питательные вещества адсорбируются на клеточных оболочках микробов, а затем диффундируют в клетку микроорганизма. Диффузия, или проникновение веществ через клеточную оболочку, возможна в связи с мозаичным строением микробной плазменной оболочки — мембраны. Внешний слой плазмы — цитоплазматическая мембрана — трехслойна толщина ее 6—8,5 нм. Структурные субъединицы мембраны представляют собой сочетание липоидных и протеиновых молекул — липо-идно-протеиновую мозаику. Часть субъединиц является белковолипидными комплексами, другая часть — ферменты. Липоидные ячейки пропускают жирорастворимые вещества (глицерин, жирные кислоты), а протеиновые ячейки—воду и водорастворимые вещества (углеводы, сахара и водные растворы аминокислот и минеральных солей). До 757о всех липидов бактерий сосредоточено в мембранах. Ферменты мембраны или плазмалеммы участвуют в глубокой деструкции сложных органических веществ, поступающих в клетку, либо в трансформации некоторых органических соединений, без чего их потребление или энергетическое использование невозможно. [c.85]

В очистке промышленных сточных вод принимает участие большинство микроорганизмов, способных к гетеротрофному биосинтезу, ибо только они могут разрушать органические вещества. Известно, что гетеротрофы в процессе эволюции приспособились к использованию в природе тех естественных органических веществ, с которыми они встречаются в нормальных экологических условиях. Это вещества растительного и животного происхождения разной сложности углеводы от гексоз и пентоз до целлюлозы, пентозанов, лигнина и хитина азотистые вещества от аминокислот до полипептидов и прочных фибриллярных белков — кератина и коллагена, нуклеиновые кислоты и нуклеопротеиды липиды и их компоненты от глицерина и жирных кислот до сложных растительных и животных масел, жиров и жироподобных веществ — фосфолипидов, липопротеи-дов и т. д. У значительно меньшего числа микроорганизмов существует приспособленность к потреблению углеводородов нефти, озокерита, битуминозных сланцев, сапропелитов и фенолов. Они в течение длительного периода времени, охватывающего жизнь многочисленных поколений микробов, в нормальных экологических условиях вступали в контакт с этими веществами, совершенно непригодными для всего органического мира ни в [c.100]

Агрохимия (агрономическая химия), изучает хим. н биохим. процессы в почвах и растениях, разрабатывает оптим. приемы использования орг. и минер, удобрений, а также способы улучшения св-в почвы как среды обитания растений. В агрохим. исследованиях устанавливают содержание в почвах и растениях макро- я микроэлементов кол-во в растениях белков, аминокислот, витаминов, жиров, углеводов в состав этих в-в мех. и мивералогич. состав почв, содержание в них орг. частя (гумуса солей, водорослей, микроорганизмов и др. влияние удобрений ва растения и почву ( пользуется комплекс методов, позволяющих оценить STOT фактор в лаб., полевых и производств, условиях). [c.10]

Кислотную обработку суспензии микроорганизмов для получения биофлокулянтов целесообразно проводить в более мягком режиме, чем кислотный гидролиз белка, осуществляемый, например, с использованием соляной кислоты в течение 5—22 ч при температуре кипения раствора или под небольшим давлением [105]. Достаточно продолжительное воздействие таких сильных минеральных кислот, как серная или соляная, может приводить не только к разрушению клеточных оболочек, но и к разложению лабильных аминокислот. [c.58]

Использование амидаз. Эти ферменты из почек и поджелудочной железы млекопитающих или из микроорганизмов стереоспецифически гидролизуют амиды Ь-аминокислот, которые затем отделяют методом дифференциальной растворимости. Амиды менее склонны к спонтанному гидролизу, чем эфиры, и с помощью этого метода получают оптически более чистые препараты аминокислот. [c.170]

Многие органические кислоты, в том числе и аминокислоты, получаю в промышленных масштабах с помошью микроорганизмов, осущест-вляюших неполные окисления. Преимущества использования грибов для получения лимонной, итакоповой, глюконовой, яблочной и других кислот выяснились уже в начале нашего столетия. Что касается бактерий, то еще десять лет назад с их помощью получали только уксусную и глюконовую кислоты однако теперь они играют большую роль и как продуценты аминокислот. [c.328]

Применяя метод хроматографии в исследованиях азотного питания растений, В. Ф. Турчин (1954 установил, что поступающий в растение аммиачный азот уже через 10—1 минут превращается в корнях в аминокислоты. В нормальных условиях оста и при концентрации аммиачного азота, не превышающей известные п 5еделы, он полностью перерабатывается в корнях в аминокислоты и не доходит до надземных органов. При некотором избытке аммиачного азота в средф и недостаточном снабжении калием скорость поступления аммиака в растение заметно превышает скорость его использования на синтез аминокислот в таких случаях аммиак может накапливаться в растениях. Обравование многих аминокислот в корнях подтверждено также рядом других исследователей они четко установили, что корневая система обладает ясао выраженными синтетическими функциями и что указанные первичные превращения минерального азота в органические соединения осуществляются корнями и в строго стерильных условиях, то есть без помощи микроорганизмов. [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология