Это различные протеазы, глютамазы, амилазы, переваривающие крахмал, и глюкозоизомераза, превращающая 50% глюкозы во фруктозу. Исключительную роль играют микроорганизмы в производстве антибиотиков.

Сейчас люди используют уже сотни видов микроорганизмов, и число это растет. Научная основа этой промышленности — умение создавать микроорганизмы с новыми, заранее заданными генетическими свойствами и умение использовать их в промышленных масштабах.

Сейчас производство аспартама налаживается и в нашей стране

Однако в этом разделе мы почти не будем о ней упоминать — ее практический вклад пока невелик, — а расскажем о двух главных направлениях в использовании микроорганизмов — получении веществ и энергии.

В итоге это может привести к тому, что некоторые инфекционные болезни человека перестанут излечиваться антибиотиками. Кроме того, в практику входит малокалорийный заменитель сахара — аспартам, который производят с помощью микроорганизмов и ферментов из двух аминокислот — аспартата и фенилаланина. Ферменты используют и в медицине для многих диагностических тестов и даже в производстве пластиков. Иной в настоящее время становится и технология применения ферментов.

Активность ферментов в бактериях повышают не только путем мутаций и селекции, но и направленно. Однако некоторые вещества, такие, как изделия из пластмассы и полимерные пленки, не усваиваются микроорганизмами.

При М. с., как и любом органическом синтезе, сложные вещества образуются из более простых соединений. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ — пром. способ получения хим. соед. и продуктов (напр., дрожжей кормовых), осуществляемый благодаря жизнедеятельности микробных клеток.

Рассматриваются основные направления современной биотехнологии, ее близкие и далекие перспективы. Микроорганизмы в виде заквасок для приготовления пива и вина сознательно использовали еще в Вавилоне (4 тыс. лет назад) и у шумеров (более 5 тыс. лет назад). В последние годы к этим методам подключились возможности генетической инженерии. Среди множества веществ, синтезируемых с помощью микроорганизмов, на первом месте должно, очевидно, стоять получение некоторых аминокислот, в первую очередь лизина.

Микробиологическое производство лизина в 1980 г. достигло почти 50 тыс. т, хотя потребности в лизине в мире значительно больше. Среди бактерий, продуцентов лизина, были найдены мутанты, у которых был блокирован синтез метионина и треонина — аминокислот, синтез которых конкурирует с лизином за источник углерода. У нормальных бактерий избыток лизина действует именно на этот фермент, уменьшает его активность и таким путем тормозит синтез новых порций лизина.

При наследственном изменении структуры аспартаткиназы она по-прежнему участвовала в синтезе лизина, но не реагировала на него — обратная связь прервалась, и лизин мог неограниченно накапливаться. Это, конечно, было невыгодно бактерии, но выгодно человеку. Большая работа была проведена в нашей стране по получению штамма кишечной палочки — сверхпродуцента другой аминокислоты — треонина.

Все это привело к созданию бактерий-сверхпродуцентов, дающих за 40 ч до 80-100 г треонина на 1 л суспензии, т. е. 8-10%-ный раствор треонина. Можно было бы получить штаммы микроорганизмов, так же интенсивно синтезирующих и третью необходимую животным аминокислоту — метионин.

Но некоторые витамины могут быть дешево получены с помощью микроорганизмов или же в достаточном количестве содержаться в кормовых белковых добавках, таких, как дрожжи. Кроме получения готовых витаминов, микроорганизмы или выделенные из них ферменты иногда используют для проведения некоторых стадий синтеза витаминов.

Для этого предполагалось, например, ввести в грибки ген фермента целлюлозы, с тем чтобы использовать целлюлозу — углевод, составляющий основную часть древесины. Для получения ферментов специально созданы генетические штаммы микроорганизмов со значительно большей ферментативной активностью. В США с помощью ферментов из кукурузы вырабатывают 2 млн. т фруктозного сиропа.

Для этого в микроорганизмы вводят плазмиды с большим количеством генов соответствующего фермента

Так как фруктоза вдвое слаще сахарозы, ее использование в кондитерской промышленности и в быту позволяет значительно уменьшить употребление сахара, вредного в больших количествах для здоровья. Микроорганизмы, замурованные в желеобразную среду, могут существовать и работать месяцами и осуществлять сложные химические превращения. В других случаях гены из одних бактерий вводят в составе плазмид в другие бактерии, более активные или быстрее размножающиеся.

Среди некоторых болезнетворных бактерий недавно появились такие штаммы, которые не поддаются даже и новым антибиотикам и представляют серьезную медицинскую проблему. Сейчас в нашей стране выведены штаммы и разработана технология, позволяющая получать этот витамин с еще большей эффективностью из сенной палочки. В странах Запада сейчас производят около 30 тыс. т антибиотиков на сумму более 4,2 млрд. долл. Около 90% всех антибиотиков составляют пенициллин, тетрациклин и их варианты.