84708

Mutagenizacja - wywołuje zmiany kierunków metabolicznych w wyniku zmiany aktywności określonych enzymów', co powoduje zallamowanie biosyntezy nieklóiych aminokwasów i nadprodukcję pożądanego. Umożliwia uzyskanie drobnoustrojów z rozkojarzonym systemem regulacji, nadprodukujących dany aminokwas ze związku chemicznego, który jest prekursorem dla zaliamowanej biosyntezy innych aminokwasów.

Uwaga:

Aminokwas, którego biosynteza została zahamowana, powinien być dodawany do pożywki.

Przebieg biosyntez} L-lizyny

1.    aminotransfcraza glutaminianowa przekształca szczawiooctan z cyklu kwroów' trikarboksylowych

w L-asparaginian.

2.    kinaza asparaginowa przekształca L-asparaginian do semialdehydu ^-asparaginowego.

3.    enzymem decydującym o syntezie L-lizyny z semialdehydu jest syntetaza dihydrodipikolinianowa,

4.    jej aktywność jest kilkunastokrotnie nuiiejsza od aktywności dehydrogenazy homoserynowej. katalizującej

syntezę L-metioniny, L-treoniny i L-izoleucyny,

5.    aktywność kinazy asparaginowej można w 90 % zaliamować nadmiarem L-lizyny i L-treoniny, natomiast

L-izoleucyna i L-walina zwiększają jej aktywność o 50 %. znosząc jednocześnie lamujące działanie L-lizyny i L-treoniny,

6.    w biosyntezie mikrobiologicznej L-lizyny używa się mutantów auksotroficznycli. które nie syntetyzują

dehydrogenazy homoserynowej lub mutantów regulatorowych których kinaza asparaginowa jest niewrażliwa na obecność analogu L-lizyny i L-treoniny,

7.    najkorzystniej jest używać drobnoustrojów wykazujących te dwa rodzaje mutacji

Biosynteza kwasu L-glutaminowego

1.    pow^ający w^r cyklu kwasów trikarboksylowych 2-oksoglutaran ulega przemianie do kwasu L-

glutaminowego w obecności dehydrogenazy gjutanuiuanowej lub też może ulec dalszej przemianie w cyklu Krebsa zapoczątkowanej przez dehydrogenazę 2-oksyglutaranow^,ą.

2.    u auksotroficznycli mutantów aktywność dehydrogenazy oksyglutaranowej jest bardzo mała. natomiast

dehydrogenazy glutammianowej bardzo duża, co zapewnia nadprodukcję kwasu L-glutaminowego.

Biosynteza antybiotyków i bakteriocyn:

•    nizyna —* lantybiotyk obecnie zaliczany do bakteriocyn (niektóre szczepy Lactococcus lactis subsp. lactis)

• bakteriocyny —* bioutrwalanie żywności nie tylko ferment owitej (różne rodzaje LAB)

Bakteriocyny bakterii G(+)

Generalnie, bakteriocyny bakterii Gram-dodatnich dzieli się na 4 klasy:

I)    lantybiotyki - peptydy o masie cząsteczkowej poniżej 5 kDa, zawierające w^r swojej cząsteczce tiocterowy

aminokwas lantioninę. a czasem także 3-metylolantioninę. Są to substancje cieplostabilne, o średnim lub szerokim spektrum działania, np. nizyna. laktycyny.

II)    peptydowe bakteriocyny - małe. nielantybiołykowe peptydy. o masie cząsteczkowej poniżej 10 kDa,

cieplostabilne. o średnim lub szerokim spektrum działania, np. pediocyna AcH. sakacyna A, laktokokcyny, leukocyna UAL 187. enterocyna A. mesenterycyna Y105. diwercyna V4I;

III)    białkowe bakteriocyny - nielantybiołykowe białka, cieplolabihie, o masie cząsteczkowej ponad 10 kDa,

o wąskim spektrum działania np. helwetycyna J. helwecyna J. kaseicyna 80;

IV)    kompleksy białkowe - zawierające cząsteczkę cukru lub lipidu niezbędną do ich aktywności.

cieplostabilne. o średnim spektrum działania, np. leukonocyna S. pediocyna SJ-1.

Nizyna

Nizyna (wykryta w 1947 r.) jest jedyną bakteriocyną produkowaną w skali przemysłowej.

Nie hamuje rozwoju Gram-ujemnych bakterii, drożdży i pleśni, natomiast liamujc rozwój szeregu szczepów

Strona 2