Влияние факторов культивирования на накопление L-ДОФА


Влияние факторов культивирования на накопление L-ДОФА особенно тщательно изучалось на штамме Pseudomonas melanogenum ATCC 17806. Для него в конечном итоге удалось подобрать условия, в которых организм продуцировал до 8 мг/мл L-ДОФА из 8,6 мг/мл L-тирозина [Yoshida et al., 1974а]. Более высокие концентрации субстрата заметно снижали конверсионный выход.

Схема лабораторного процесса мало чем отличалась от приведенной выше. Добавление L-тирозина порциями в пять приемов повышало накопление L-ДОФА, как и использование смеси равных количеств кислых и основных растворов L-тирозина вместо его суспензии. Неблагоприятное влияние на образование L-ДОФА оказывали серусодержащие аминокислоты, особенно ме- тионин, необходимые для роста штамма-продуцента, а также глюкоза в концентрации выше 2%.

В то же время аскорбиновая, арабоаскорбиновая и лимонная кислоты, гидразин и Na2 S2 03 способствовали интенсификации этого процесса. В их присутствии выход L-ДОФА увеличивался в 1,2- 2,4 раза при параллельном снижении образования побочных продуктов реакции [Yoshida et al., 1974а].

Как и ранее рассмотренные штаммы, Ps. melanogenum АТСС 17806 мог осуществлять также конверсию некоторых производных — тирозина (N-ацетил-L-тирозина. N-ацетил-L-тирозинамина, L-тирозинамида и L-тирозинметилового эфира) с выходом до 73-36% против 89% в контроле. В слабой степени он был активен также в отношении D-тирозина (25%). Данные приведены для эксперимента с конечной концентрацией субстрата 4 мг/мл [Yoshida et al., 1974а],

Стремясь интенсифицировать процесс производства L-ДОФА из тирозина, Танака с соавторами [Tanaka et al., 1974] получили (обработкой N-метил-N’-нитро-N’-нитрозогуанидином) мутанты штамма Ps. melanogenum АТСС 17806, нечувствительные к цистеину, глюкозе или аналогам L-тирозина. Часть из них оказалась более активными продуцентами L-ДОФА, чем исходный штамм. Так 3-аминотирозинрезистентный мутант ATN-36 мог накапливать 14-15 мг/мл L-ДОФА из 26 мг/мл L-тирозина (68%-ная молярная конверсия). Если же концентрацию клеток искусственно увеличивали в 4 раза по сравнению с той, которая достигалась в культуре, то выход L-ДОФА возрастал до 21 мг/мл (из 52 мг/мл L-тирозина). Эти же авторы предложили экспресс-метод выявления форм, обладающих повышенной способностью переводить экзогенный L-тирозин в L-ДОФА. Метод основан на реакции ионов Fe+3 с дифенолами с образованием черного вещества. В экспериментах Танаки с сотрудниками L-ДОФА реагировал с лактатом железа при pH 6,5-6 и ограниченном содержании в среде фосфатных ионов. В этих условиях была выявлена хорошая корреляция между интенсивностью пигментации агара вокруг колоний и интенсивностью накопления L-ДОФА в среде.