Microbiology

В 1957 году Киносита открыл Corynebacterium glutamicum и тем самым положил начало новой эпохе в промышленном использовании процес сов неполного окисления. Эту бактерию, выделяющую L-глутаминовую кислоту, удалось выявить с помощью простого способа отбора - биоав тографического метода. Большое количество почвенных бактерий пере носили методом отпечатков на различные питательные среды, оставляли на некоторое время для роста, а затем убивали УФ-облучением. После этого чашки заливали агаризованной средой, содер жавшей суспензию клеток штамма, нуждающегося в глутаминовой кис лоте. Рост такой индикаторной бактерии указывал, какие из выросших ранее колоний выделяли глутаминовую кислоту.

L-Глутаминовая кислота образуется только в строго аэробных условиях. При выращивании культуры в ферментерах емкостью 50 м³ в среде, содержа щей 10% глюкозы и мочевину в качестве источника азота, за 40 ч при 30°С накапливается около 50 г L-глутамата на  1 л. что соответствует выходу 0,6 моля глутамата на 1 моль использованной глюкозы.

Катаболизм глюкозы идет, очевидно, по фруктозобисфосфатному пути и затем через цитрат и 2-оксоглутарат приводит к образованию L-глутамата. Щавелевоуксусную кислоту поставляет не глиоксилатный цикл, а процесс карбоксилирования пирувата, как и в случае образова ния лимонной кислоты у Aspergillusniger. При добавлении к среде ¹⁴С0₂ метка обнаруживается в дальнейшем почти исключительно в ос-карбоксильной группе глутаминовой кислоты. Выделение этой амино кислоты зависит, очевидно, от накопления 20-оксоглутарата из-за отсутствия 2-оксоглутаратдегидрогеназы. Если в среде нет ионов аммо­ния, выделяется 2-оксоглутаровая кислота. С целью промышленного получения глутаминовой кислоты в качестве субстрата вместо глюкозы в последнее время стали использовать ацетат.

Штаммы Corynebacterium glutamicum и Brevibacterium divaricatum, вы деляющие L-глутаминовую кислоту, нуждаются в биотине. Концентра ция биотина в среде имеет решающее значение для накопления этой кислоты. Оптимальное содержание биотина составляет 2,5 мкг на 1 л среды. При более низких концентрациях рост бактерий оказывается слишком слабым; более высокие концентрации биотина стимулируют рост,   однако   уменьшают   выход   глутаминовой   кислоты   (рис. 10.3).

Для получения других аминокислот можно использовать ауксо-трофных мутантов Corynebacteriumglutamicum. Мутанты, нуждающиеся в гомосерине, при подходящих условиях выделяют до 20 г L-лизина на 1 л среды. Другие мутанты С. glutamicum, а также представители се мейств Enterobacteriaceae и Pseudomonadaceae служат продуцентами L-гомосерина, L-валина, L-изолейцина, L-триптофана, L-тирозина и дру гих аминокислот.

В Японии разработаны методы получения инозиновой и гуаниловой кислот с помощью микроорганизмов. Эти 5'-нуклеотиды используются как приправы для улучшения вкуса пищевых продуктов.