Активаторы и ингибиторы процесса

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.