Аминокислоталар ишлаб чиқариш биотехнологияси - Химия - Презентации

Информация о документе

Цена	9000UZS
Размер	1.7MB
Покупки	0
Дата загрузки	22 Декабрь 2023
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Химия

Аминокислоталар ишлаб чиқариш биотехнологияси

Купить

Аминокислоталар ишлаб чиқариш
биотехнологияси

Аминокислоталар
•
Аминокислоталар ё кислоталарининг ғ
осиласи бўлиб, улар таркибида карбоксил
ҳ
группа (-СООН) билан бир аторда амин
қ
группа (-NH2) ам мавжуд.
ҳ
•
NH2 группа амма ва т
ҳ қ α -углерод атомидан
ўрин олади. α -аминокислоталарнинг умумий
формуласи уйидагича:
қ
•

•
R
H
2 N С H COOH

•
озирда саноат ми иёсида Ҳ қ
микробиологик ва кимёвий усулда 29 турдаги
аминокислоталар ишлаб чи арилмо да ва
қ қ
дунё бозорда аминокислоталарнинг 64%-ини
L- глутамин кислота ташкил этмо да. Ўрин
қ
алмашинмайдиган аминокислоталардан D,
L- метионин, L- лизин, L- триптофан, ва L-
треонин кенг ми иёсида саноатда ишлаб
қ
чи ариш йўлга ўйилган.
қ қ
•
Аминоксилоталарни кенг ўлланилиш
қ
со аларидан бири бу ози -ов ат саноатидир.
ҳ қ қ

Аминокислоталардан фойдаланилиш соҳалари
•
Аминокислоталардан хал хўжалигининг қ
турли со аларида кенг фойдаланиши Япония
ҳ
давлати мисолида кўриш мумкин. Японияда
ишлаб чи ариладиган аминокислоталарнинг
қ
65%-и ози -ов ат саноатида, 18%-и
қ қ
чорвачиликда, 15%-и медицинада ва 2%-и
турли со аларда ўлланилади. Айни ва тда
ҳ қ қ
жа он ми иёсида аминокислоталар ишлаб
ҳ қ
чи ариш йилига бир неча миллион тоннани
қ
ташкил этмо да.
қ

Глутамин кислота
•
L- глутамин кислота ози -ов ат саноатида қ қ
таъм берувчи ва консерваловчи агент
сифатида ўлланилади. Глутамин
қ
кислотасининг натрийли тузи таъм
оширувчи бўлиб, уни гўштли, сабзавотли
таомлар тайёрлашда, шунингдек,
ма сулотларни консервалаш, музлатиш ва
ҳ
са лаш муддатини узайтиришда
қ
ўлланилади. Глутамин кислота ва унинг
қ
тузларининг кўпро ми дори аччи ва шўр,
қ қ қ
камро ми дори эса ширин таъмга эга.
қ қ

•
Глутамин кислотанинг суткалик меъёри 1,5 г, ози -қ
ов ат ма сулотларидаги максимал даражаси – 10
қ ҳ
мг/кг.
•
Табиий глутамин кислотаси инсон организмида
о сил ва углевод алмашиниши, оксидланиш
қ
жараёнларини ростлаш, амиакни за арлилигини
ҳ
камайтириш ва организмдан нафас етишмасликни
олдини олиш (чидамлиликни ошириш), пурин ва
пиримидин неклеотидлар, амино андлар ва фолин
қ
кислоталари синтезида му им роль ўйнайди.
ҳ
•
Глутамин кислотаси болалар ози а ма сулотлари
қ ҳ
ишлаб чи аришда ўллаш та и ланади.
қ қ қ қ

ЛИЗИН
•
Сўнгги йилларда ози -ов ат ма сулотларини қ қ ҳ
лизин билан бойитиш бўйича кенг ишлар амалга
оширилмо да. Кўплаб ўсимлик ма сулотлари (о
қ ҳ қ
нон, ёрма, макарон ма сулотлари)да лизин
ҳ
ми дори жуда кам. Ушбу ма сулотларга лизин
қ ҳ
ўшилиши ма сулотларнинг озу авий ийматини
қ ҳ қ қ
оширади. Ози а ма сулотларида лизин
қ ҳ
етишмаслиги болалар со ли ига салбий таъсир
ғ ғ
кўрсатади. Японияда олиб борилган кўп йиллик
тажрибалар шуни кўрсатдики, лизин (треонин
билан бирга) болаларнинг а лий ривожланишига
қ
ижобий таъсир кўрсатади.

Алмашинмайдиган аминокислоталар
•
ЛИЗИН
•
МЕТИОНИН
•
ТРЕОНИН
•
ИЗОЛЕЙЦИН
•
ЛЕЙЦИН
•
ВАЛИН
•
ТРИПТОФАН
•
ФЕНИЛАЛАНИН
•
АРГИНИН
•
ГИСТИДИН

Ўрин алмашинадиган аминокислоталар
•
ГЛИЦИН
•
АЛАНИН
•
СЕРИН
•
ПРОЛИН
•
ЦИСТЕИН
•
ТРИОЗИН
•
ГЛЮТАМАТ КИСЛОТА
•
ГЛЮТАМИН
•
АСПАРГИН КИСЛОТА
•
АСПАРГИН

Аминокислоталар олиш усуллари
•
О СИЛ СА ЛОВЧИ СУБСТРАТЛАРНИ Қ Қ
ПАРЧАЛАШ
•
КИМЁВИЙ СИНТЕЗ
•
КИМЁВИЙ-ЭНЗИМАТИК СИНТЕЗ
•
МИКРОБИОЛОГИК СИНТЕЗ

1. Оқсил сақловчи субстратларни парчалаш
•
Аминокислоталар о сил са ловчи субстратларни қ қ
ферментатив ёки кислотали гидролизлаб олинади.
•
О сил са ловчи субстратлар:
қ қ
•
Гўшт
•
Сут
•
Дуккакли экинлар дони (соя)
•
Методнинг камчилиги:
•
Хом ашёнинг имматлиги ва етишмаслиги
қ
•
Ушбу усулдан хом ашё яро сиз бўлганда
қ
фойдаланилади (ишлаб чи ариш чи итлари)
қ қ
•
Хитойда инсон сочидан 3000 тонна цистеин
ишлаб чи ариш йўлга ўйилган.
қ қ

2. Кимёвий синтез
•
Аминокислоталар кимёвий синтез усулида
ноозу авий, минерал хом ашёдан бир неча қ
этапларда олинади.
•
Усулнинг камчилиги:
•
жараён ю ори арорат ва босимда олиб борилади
қ ҳ
ва имматба о жи озлар бўлиши талаб этилади.
қ ҳ ҳ
•
Дастлабки бирикма за арли ва ишчилар
ҳ
саломатлигига салбий таъсири бўлиши мумкин.
•
Синтез натижасида за арли чи итлар осил
ҳ қ ҳ
бўлиши ва атроф му итни ифлослантириши
ҳ
мумкин.

Кимёвий-энзиматик синтез
•
Синтез жараёни 2 этапда олиб борилади. Биринчи
бос ичда кимёвий синтез усулида аминокислотанинг қ
дастлабки ма сулоти масалан карбон кислота
ҳ
олинади. Иккинчи этапда микроорганизм
фермантлари таъсирида дастлабки ма сулот
ҳ L -
аминокислотаси осил илинади.
ҳ қ
•
Усулнинг камчилиги:
•
Биринчи бос ич кимёвий синтезда олиб борилади;
қ
•
Ма сулот олиш жараёнининг имматлиги ва
ҳ қ
жараённиг мураккаблиги;
•

3. Микробиологик синтез
•
Микробиологик синтез асосида кўплаб аминокислоталарни олиш
айни ва тда исти болли ва и тисодий самарали усул исобланади.қ қ қ ҳ
•
Лизин одам ва айвонлар организмида атор ўта му им биокимёвий
ҳ қ ҳ
функцияларни бажаради: ужайрада кальций транспорти, ов ат
ҳ қ
азм илиш ферментлари секрециясини ва умумий азот нисбатини
ҳ қ
оширишни таъминлайди ва .к.
ҳ
•
Лизиннинг ози ов ат саноатида ўлланилиши ма сулотларнинг
қ қ қ ҳ
сифатини яхшилаб, уларнинг биологик ийматини оширади.
қ
Шунингдек, лизин айвонлар ози асидаги энг тан ис
ҳ қ қ
аминокислоталар исобланади. айвонлар ози а рационига
ҳ Ҳ қ
лизиннинг 0,1-0,4% ми дорида ўшилиши ози анинг ийматини
қ қ қ қ
кескин оширади ва шу билан бирга уларнинг сарф бўлиш ми дорини
қ
ис артиш имконини беради.
қ қ
•
Лизин синтез илувчи продуцент-микроорганизмлар, ауксотроф
қ
бактерияларнинг Brievibacterium , Micrococcus , Corynebacterium
каби гомосеринга му тож мутант туркумлари исобланади.
ҳ ҳ

Лизин ишлаб чи аришқ
•
Саноат асосида лизин ва бош а хил аминокислоталарни
қ
олиш, атъий режимдаги асептик шароит, стерил ози а
қ қ
му ити ва продуцентнинг тоза культурасидан фойдаланишни
ҳ
талаб этади.
•
Лизин олишнинг технологик жараёнлари уйидаги
қ
бос ичлардан иборат:
қ
•
экиш материалини олиш;
•
ози а му итини тайёрлаш ва стериллаш;
қ ҳ
•
барча ускуналар, коммуникация ва авони тайёрлаш амда
ҳ ҳ
стериллаш;
•
ферментация;
•
L-лизинни ажратиш.
•
Лизин чи арувчи биокимёвий заводларда экиш материалини
қ
тайёрлаш даврий усулда амалга оширилади.

•
Дастлабки культура ГПА (гўшт пептонли агар)
атти ози асида пробиркаларда 28-30қ қ қ 0
С
ароратда бир сутка давомида ўстириб олинади.
ҳ
Ўсган культуралардан микроорганизмлар
суспензияси стерил сую ози а му итига
қ қ ҳ
(кольбаларга) ўтказилади ва микробиологик
тебратгичда (180-200 тез/мин) бир сутка давомида
29-30 0
С ароратда ўстирилади.
ҳ
•
Буни оналик экиш материали деб ам аталади.
ҳ
Сўнгра оналик экиш материали тайёрлаш
колбаларидан культуралар экиш колбаларига
олинади, бунда колбадаги ози а му итининг 5%
қ ҳ
ми дори ажмида оналик экиш материали
қ ҳ
солинади.

Экиш материалини олиш
•
Экиш материалини олиш учун ози а му ити таркиби: қ ҳ
меласса (3-5%), маккажўхори экстракти (2,5-3,0%) ва ош тузи
са лайди. рН 7-7,2 гача бўлиши HСl нинг 20% ли эритмаси
қ
ор али таъминлаб турилади. Инокулятордаги ози а му ити
қ қ ҳ
таркиби ферментацион ози а му ити таркибига я инро
қ ҳ қ қ
бўлиши зарур. Лизин продуцентларини ўстириш учун
таркибида меласса, маккажўхори экстракти ёки бўр ва
ўстириш моддаларини са ловчи му итдан фойдаланилади.
қ ҳ
Углероднинг асосий манбаси меласса бўлиб, таркибида
термолабил компонент бўлган сахароза са лайди, шунинг
қ
учун уни ало ида стериллаш талаб этилади. Меласса
ҳ
реакторга солиниб доимий аралаштирилган олда 80
ҳ 0
С гача
ароратда издирилади ва зарур ми дордаги сахароза
ҳ қ қ
ми дори осил бўлгунча сув солинади.
қ ҳ

Махсус ускуналардаги осил илинган меласса эритмасига тезда 120-ҳ қ
122 0
С ароратгача кучли бу юборилади ва бу арорат ани ва т
ҳ ғ ҳ қ қ
орали ида ушлаб турилади.
ғ
Ози анинг бош а компонентлари аралаштирилиб аралаштиргич билан
қ қ
жи озланган реакторга уйилади ва издирилади, сўнгра махсус
ҳ қ қ
ускунада стерилизация ароратида зарур ва т орали ида ушланиб, кейин
ҳ қ ғ
совутилади.
Кўпик осил илувчилар баъзан ало ида стерилланади, бунга сабаб
ҳ қ ҳ
уларни ози а му итларга нисбатан ю ориро арорат ва босимдан
қ ҳ қ қ ҳ
стерилланишидир.
Лизин олиш жараёнлари атъий асептик шароитни талаб илганлиги
қ қ
учун барча ускуналар, реакторлар, коммуникациялар ва ферментацияга
бериладиган аво стерилланиши зарур. Ускуналар ва комуникациялар
ҳ
135-140 0
С ароратда ўткир бу босими остида амалга оширилади. Бунда
ҳ ғ
стерилизациянинг “совутиш” усулидан яъни бактериоцид газлар (этилен)
ва кимёвий реагент эритмаларидан (шакллин, хлор са ловчи бирикмалар
қ
ва .к.) фойдаланиш мумкин. Сову стериллаш амалга оширилгандан
ҳ қ
сўнг кимёвий реагентлар олди лари стерил сувда ювиб ташланади.
қ қ

Ферментация
•
Лизин продуцентларини саноат асосида ўстириш 50-100м 3
ажмли ҳ
ферментёрларда даврий ўстириш усулида амалга оширилади.
Ферментёрга солинган стерил ози а му итининг 5-6 фоизи ми дорида
қ ҳ қ
экиш материали солинади. Ферментёрнинг умумий бандлик бирлиги
0,75 ни ташкил этиши лозим. Ферментаторга экишдан кейин бирданига
стерил аво юборилади ва 50
ҳ 0
С ароратгача издирилади. 1 ажм аво ҳ қ ҳ ҳ
1 л ози а му ити ажмига минутига 0,12-0,13 МПа босимда бериб
қ ҳ ҳ
турилади.
•
Ферментация жараёни 28-29 0
С ароратда узлуксиз аралаштириш ва
ҳ
аэрация шароитида 48-72 соат давомида олиб борилади.
•
Кўпиксизлантирувчи воситалар даврий (ва ти-ва ти билан) ўшиб
қ қ қ
турилади, ози а му ити рН даражаси эса ва ти-ва ти билан 25%
қ ҳ қ қ
аммиак эритмаси ёки 15% ўювчи калий эритмасидан ўшиш ор али
қ қ
мўътадиллаштирилиб турилади. Ферментация орадан 58-72 соат ва т
қ
ўткач тугалланади ва культурал сую лик ма саддаги ма сулотни
қ қ ҳ
ажратиш учун кейинги бос ичга юборилади.
қ

L  лизинни ажратиш
•
Культурал сую ликдан тайёрланишига бо ли олда қ ғ қ ҳ
турли хил микробиологик препаратлар: лизиннинг
сую концентрати (ЛСК), лизиннинг уру ози а
қ қ қ қ
концентрати (ЛОК) ва кристалл лизин олиш мумкин.
Ушбу препаратларни олиш технологиялари ар хил.
ҳ
2.1-чизмада лизиннинг уч хил препаратлари: СЛК,
ЛОК ва кристалл лизин олиш акс эттирилган.
•
Культурал сую ликдан 10-13% уру модда са ловчи
қ қ қ қ
микробиологик концентратлар (СЛК ва ЛОК) олиш
учун рН даражаси 5,0 гача хлорид кислотада
нордонлаштирилади ва лизинни бар арорлаштириш
қ
учун 0,15% натрий бисульфит эритмаси ўшилади.
қ

Сўнгра вакуум-бу лантириш ускунасида бар арорлаштирилган ғ қ
культурал сую лик, уру модда ми дори 35-40% олгунча
қ қ қ қ қ
бу лантирилади. Олинган сую лизин концентрати айвонлар
ғ қ ҳ
ози аларини бойитиш учун ўлланилиши мумкин.
қ қ
уру концентратни ( ЛК) олиш учун, сую концентрат (СЛК),
Қ қ Қ қ
исси лик остида пуркаб уритгич мосламада 5-6% намлик
қ қ
огунча уритилади. уру ози а лизин концентрати жуда
қ қ Қ қ қ
гигроскопик бўлади, шунинг учун уритилгандан сўнг тезда
қ
полиэтилен опчаларда адо лаш лозим. Сую лизин
қ қ қ қ
концентратини суяк уни, ози а ачит илари, бу дой кепаги ва
қ қ ғ
бош алар билан биргаликда уритилганда кичикро
қ қ қ
гигроскопик ва сочилувчан ози а лизин концентратини олиш
қ
мумкин.
Кристалл лизин культурал сую ликдан ион алмашинув
қ
усулларидан фойдаланилиб ажратилади. Культурал сую ликдан
қ
биомасса центрифугалаш ёки фильтрлаш ор али ажратилади.
қ
Лизин фильтратдан КУ-2 ёки КБ-4П-2 маркали ион алмашинув
смоласида сорбцияланади.

Аминокислоталар ишлаб чиқариш биотехнологияси

Купить