Для получения глутаминовой кислоты и для интенсивного ее накопления необходим кислород, т.е. необходима аэрация питательной среды. В условиях недостаточной аэрации активируется аланиндегидрогеназа, катализирующая образование аланина из пировиноградной кислоты, и лактатдегидрогеназа, превращающая пируват в молочную кислоту. Аланин и лактат приводят к снижению выхода глутамата. Слишком интенсивная аэрация способствует усиленному росту биомассы, выход глутамата при этом также снижается. Поэтому количество растворенного в жидкой фазе кислорода необходимо поддерживать на оптимальном уровне.
Важным фактором является соблюдение температурного режима и режима рН среды для того, чтобы поддерживать оптимальные условия для всего процесса бисинтеза, а также для избавления от посторонней микрофлоры.
Большую роль играют витамины, они являются коферментами многих ферментов. Все продуценты глутаминовой кислоты биотинзависимые, однако содержание биотина регламентировано и не должно превышать 2-5 мкг на 1 л среды. Более высокая концентрация этого витамина излишне стимулирует рост клеток продуцента, способствует повышенному образованию аланина, молочной, янтарной, аспарагиновой кислот, а выход глутамата при этом значительно снижается.
Рис.4: Зависимость между образование глутамата у C. Glutamicum и содержанием биотина в среде.
Ингибирующее влияние биотина удается снизить при включении в состав питательных сред различных добавок в виде некоторых спиртов, ПАВ, антибиотиков (пенициллинов, тетрациклинов). Добавки в среду ПАВ в количестве 0,01-0,2% или калиевой соли бензилпенициллина (4-6 тыс. ед. на 1 л среды) повышают биосинтетическую способность продуцента на 15-45%. Действие антибиотиков связано с ингибированием синтеза липогликопротеинового комплекса клеточной оболочки продуцента, что приводит к увеличению проницаемости клеточных мембран для глутаминовой кислоты.
Статьи и публикации:
Роль мембран и их разнообразие
Мембраны играют ключевую роль как в структурной организации, так и в функционировании всех клеток - прокариотических и эукариотических, растительных и животных. Мембраны формируют внутриклеточные компартменты, с их помощью происходит разд ...
Учение Ухтомского о доминанте. Свойства доминанты, ее
возрастные особенности и значение в познавательной деятельности
Доминанта – это господствующий в данный момент очаг возбуждения в нервном центре, обуславливающий работу остальных нервных центров и определяющий направленность поведенческих реакций. Физиологическую основу доминанты составляют отрицатель ...
Органы дыхания
Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением эне ...