Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Бич Г. -> "Биотехнология. принципы и применение " -> 102

Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.

Бич Г., Бест Д., Брайерли К., Кумбс Дж. Биотехнология. принципы и применение — М: Мир, 1988. — 480 c.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка): biotehnologiyaprincipiiprimeneniya1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 210 >> Следующая

повышения их выхода; 2) модификации получаемых полисахаридов; 3)
изменения поверхностных свойств микроорганизмов-продуцентов для
облегчения отделения клеток на последующих этапах переработки; 4)
устранения ферментативных активностей, способных вызвать нежелательные
модификации полисахаридов; 5) переноса генетических детерминант синтеза
полисахаридов в технологически более удобные организмы-продуценты.
Скорость или степень превращения углеводного субстрата в полимерный
продукт можно увеличить путем повышения удельной активности участвующих в
синтезе ферментов, изменения механизмов регуляции синтетического процесса
или увеличения доступности предшественников полисахарида. Число
ферментативных стадий биосинтетического процесса зависит от сложности
данного полимера, и любая попытка увеличить выход полимера должна быть
основана на ясном представлении о данном биосинтетическом пути и
механизмах его метаболического контроля. В настоящее время выход
увеличивают путем отбора случайных мутантов. Скорость потребления
субстрата можно повысить путем дупликации генов, продукты которых
участвуют в формировании механизмов поглощения, но такой способ не
обязателен, если у данного организма имеется несколько путей транспорта
для каждого субстрата.
Для модификации полисахарида в целях улучшения того или иного его
свойства также необходимо располагать некоторыми сведениями об
особенностях данного пути синтеза. Ксантан в водных растворах образует
микрогели за счет взаимодействия пируваткеталей полимера с катионами. Эти
группы
Материалы и биотехнология
233
можно удалить путем обработки полимера щавелевой или трифторуксусной
кислотой. Существуют также мутанты, образующие ксантаны, лишенные
остатков пирувата или ацетильных групп, а в остальном имеющие
неизмененную углеводную структуру и более низкую вязкость. Однако отбор
таких мутантов затруднен тем, что модифицированные продукты часто
неотличимы от исходных полисахаридов, хотя колонии и могут различаться по
внешнему виду и иметь тенденцию к прикреплению к поверхности
культуральной среды. Другие способы решения данной проблемы
предусматривают выращивание бактерий дикого типа в присутствии
ингибиторов ацилирования или при недостатке калия либо магния. Можно
также выделить мутанты, образующие полисахариды с большей молекулярной
массой и, следовательно, с большей вязкостью, но в остальном не
отличающиеся от обычных по химическому составу. Длина полимерных цепей
иногда зависит от условий роста. Например, в непрерывных культурах
Xanthomonas juglandis при малом разведении образуются более длинные
неразветв-ленные молекулы.
Процесс выделения полисахаридов можно облегчить путем изменения
поверхностных свойств микроорганизма-продуцента (например, за счет
удаления поверхностного полимерного материала типа липополисахаридов). В
подобных мутантных культурах происходит аутоагглютинация и спонтанная
флокуляция, что уменьшает число необходимых операций центрифугирования.
Однако нужно внимательно следить за тем, чтобы у таких мутантов клеточный
материал, например белки, не "утекал" из периплазматического пространства
или не происходил лизис с загрязнением конечного продукта. К другим
изменениям относятся мутации капсулообразующих организмов, приводящие к
появлению стабильных, образующих слизи бактерий, а также получение
устойчивых к фагам мутантов, что уменьшает риск заражения фагом в
процессе производства.
Некоторые микроорганизмы образуют экзополисахариды, впоследствии
разрушаемые гидролитическими ферментами. Например, Azotobacter vinelandii
синтезирует альгинат и альгина-зу (альгинат - лиазу). Продуценты ксантана
часто выделяют активную целлюлазу, которая способна вызвать деградацию
при последующем добавлении ксантана к продуктам, содержащим целлюлозу.
Устранить такую нежелательную ферментативную активность можно либо путем
умелого подбора условий культивирования, либо за счет использования
мутантов, неспособных к образованию подобных гидролитических ферментов.
Штаммы, продуцирующие полисахариды, синтезируют также другие полимерные
продукты, например другие полисахариды, поли-р-гидроксибутират или
гликоген. При этом из нужного
234
Глава 5
биосинтетического процесса может изыматься значительное количество
углерода. Следует заняться поисками мутантов, лишенных подобного рода
альтернативных синтетических путей. Образование гликогена у прокариот
отличается от других путей синтеза полисахаридов, и получение мутантов,
дефектных по ключевым ферментам этого пути (ADP-глюкозопирофосфо-рилазе и
гликоген-синтетазе), является эффективным решением данной проблемы.
Однако для реализации этого подхода необходимо иметь представление о
регуляторных механизмах обоих путей. Некоторые виды продуцентов курдлана
синтезируют также значительные количества сукциноглюкана. Были получены
мутанты Alcaligenes spp., Agrobacterium radiobacter и Rhizobium trifolii,
не обладающие этой активностью. Выделены четыре типа мутантов: продуценты
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed