L-Cysteina w proszku CAS 52-90-4

Głównym składnikiem włosów (włosów, sierści świńskiej, łodygi piór) jest keratyna złożona z różnych n-aminokwasów, w których zawartość L-cysteiny wynosi 12-14. Dlatego w przemyśle często stosuje się go do hydrolizy włosów w celu wytworzenia L-cystyny, a następnie uzyskania L-cysteiny w drodze redukcji elektrolitycznej. Hydroliza keratyny ogólnie przyjmuje dwie metody: hydrolizę alkaliczną i hydrolizę kwasową. Ponieważ metoda hydrolizy alkalicznej poważnie niszczy aminokwas po hydrolizie keratyny, a wydajność jest niska, ponadto hydroliza alkaliczna spowoduje również reakcję racemiczną aminokwasu, dlatego obecnie do produkcji powszechnie stosuje się metodę hydrolizy kwasowej. L-cystyna otrzymana w wyniku hydrolizy kwasowej wymaga dalszej redukcji za pomocą elektrolizy lub proszku cyny, aby otrzymać L-cysteinę.

W 1997 roku Wydział Chemii Uniwersytetu w Syczuanie zaproponował sposób syntezy chemicznej L-cysteiny w oparciu o „zasadę syntezy asymetrycznej”. Zasada syntezy polega na wykorzystaniu chloroalkanów do otrzymania cysteiny poprzez reakcję utleniania, reakcję addycji, reakcję redukcji i reakcję podstawienia. Stopień ekstrakcji cysteiny wynosi 7,5. Synteza chemiczna cysteiny wymaga-wieloetapowej reakcji prowadzącej do wytworzenia racematu typu DL. Jedynie poprzez rozdział chemiczny można otrzymać L-cysteinę wymaganą do syntezy półproduktów L-cysteiny.

Produkcja fermentacyjna jest obecnie na etapie eksploracji, a produkcja-na dużą skalę jest nadal ograniczona pewnymi warunkami. Głównym powodem jest to, że proces syntezy L-cysteiny w mikroorganizmach jest złożony, a kluczowym problemem w syntezie jest źródło SH. W przypadku większości roślin i mikroorganizmów jedna grupa SH pochodzi od S (); 1, Jednakże S () j - można zredukować do pewnej ilości siarczku, co stanowi trudny problem do rozwiązania przy produkcji L-cysteiny w drodze fermentacji. Obecnie nie doniesiono, że L-cysteina jest wytwarzana w drodze fermentacji ze szczepami typu dzikiego. Jednakże niektórzy zagraniczni uczeni badali układ enzymatyczny i gen regulacyjny produkcji L-cysteiny przez bakterie i próbowali fermentować L-cysteinę za pomocą szczepu zmutowanego lub inżynieryjnego.

Enzymatyczna synteza substancji użytecznych, głównie drogich, wysokowartościowych produktów chemicznych, charakteryzuje się aktywnością optyczną i prostym procesem, nieporównywalnym z syntezą chemiczną. W ostatnich latach nastąpił szybki rozwój technologii enzymatycznego otrzymywania aminokwasów z mikroorganizmów.

Technologia inżynierii genetycznej znalazła szerokie zastosowanie w ulepszaniu szczepów drobnoustrojów. Nie tylko poszerza kierunek i zakres doskonalenia szczepów, ale także umożliwia transformację szczepów drobnoustrojów z nieznanej mutacji i mutagenezy w mutację celowaną. Zwiększa głównie zdolność produkcyjną szczepów produkcyjnych w następujący sposób: (1) wykorzystując technologię reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) do modyfikowania genów docelowych w celu zwiększenia żywotności produktów genów; (2) Użyj silnych promotorów lub niezależnych promotorów, aby zwiększyć liczbę transkrypcji docelowych genów; (3) Klonowanie docelowego genu do standardowego szczepu lub innych szczepów, z których łatwiej jest uzyskać produkt, na przykład przeniesienie docelowego genu do szczepu odpornego na zwiększoną tolerancję substratu lub hamowanie zwrotne produktu; (4) Klonowanie aktywnych genów lub genów hamujących delecję, które sprzyjają transkrypcji genu docelowego.