Технология биосинтеза лизина

Производство аминокислот в виде высокоочищенных кристаллических препаратов строится по схеме, типичной для получения и выделения вторичных метаболитов. Наиболее распространенный одноступенчатый микробиологический синтез любой аминокислоты предполагает размножение в несколько стадий исходной культуры продуцента на агаризованной среде, выращивание в маточных колбах, размножение культуры в системе инокуляторов и посевных аппаратах. В дальнейшем осуществляют выращивание культуры в производственных ферментерах. После завершения ферментации проводят, как правило, после предварительной обработки культуральной жидкости с целью улучшения фильтруемости, отделение клеток продуцента. Полученный таким образом нативный раствор подвергают предварительной очистке от окрашенных примесей с использованием сорбционных методов. Целевую аминокислоту выделяют с помощью ионного обмена или методом осаждения. Элюаты, или маточные растворы, концентрируют вакуум-выпаркой, образующиеся технические кристаллы готового продукта очищают путем перекристаллизации из насыщенного раствора. Завершается процесс получения кристаллического препарата, как правило, вакуум-сушкой очищенных кристаллов и их упаковкой.

Побочными продуктами такого производства могут быть различные кормовые препараты, производимые на основе неутилизируемых маточных растворов выделяемой аминокислоты и отработанной биомассы продуцента, предварительно объединенной с обедненными стоками ионообменных колонн производства, промывными водами, идущими на очистку технологического оборудования, а затем высушенной до остаточной влажности около 10%.

При выпуске кормовых препаратов аминокислот с невысоким содержанием основного вещества (не более 10%) технология их производства предусматривает только стабилизацию раствора культуральной жидкости перед вакуум-упариванием, концентрирование сухих веществ культуральной жидкости на вакуум-выпарной установке, стандартизацию упаренного раствора путем добавки соответствующего количества наполнителя, сушку готового продукта и его упаковку.

При получении технических или кормовых препаратов с повышенным содержанием основного вещества дополнительно могут осуществлять отделение клеток продуцента и частичное концентрирование аминокислоты в нативном растворе методом ионного обмена или осаждения.

Поскольку в одноступенчатом способе производства аминокислот в качестве продуцентов используются ауксотрофные мутанты, требующие для своего роста и биосинтеза вторичных метаболитов среды, содержащие легкоусваиваемые источники углерода, азота и такие биологически активные вещества, как витамины, его организация возможна только в строго асептических условиях. При этом особое внимание обращается не только на стерилизацию используемых питательных сред и подаваемого воздуха, всего технологического оборудования и коммуникаций, но и на строжайшее соблюдение всех регламентных требований, обеспечивающих строго асептическое промышленное культивирование данного микроорганизма.