У нас подобраны штаммы микробов, синтезирующие 1-лизин с высокой интенсивностью. Теперь создается микробиологическая промышленность по синтезу лизина.
Биологические свойства отдельных аминокислот
Основным биологическим свойством всех аминокислот является их участие в образовании белка— носителя жизни. Несмотря на целый ряд общих качеств, биологические свойства отдельных аминокислот разные. Индивидуальные свойства каждой аминокислоты проявляются в ее свободном состоянии, а в составе молекулы белка они преобразуются в комплексные свойства. Рассмотрим биологическую роль тех аминокислот, у которых она более или менее хорошо изучена. Глицин (аминоуксусная кислота) участвует в образовании красящего вещества эритроцитов— гемоглобина, креатина, глютатиона, коламина, парных желчных кислот, уксусной и муравьиной кислот, холина. Обезвреживает бензойную и фенилуксусную кислоты, образуя с ними соответственно гиппуровую и фенацетуровую кислоты. Для цыплят глицин является незаменимой аминокислотой. Участвует в образовании и обмене серина и саркозина. Цистин и цистеин— серусодержащие аминокислоты. Цистеин, окисляясь, превращается в цистин, который при восстановлении образует две молекулы цистеина. Поэтому серусодержащие аминокислоты играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах. В белковых молекулах сера цистеина используется для образования между цепочками сульфидных мостиков. Эти аминокислоты в большом количестве входят в состав кератина шерсти. В рационах цистин частично можно заменять метионином. При нарушении обмена серусодержащих аминокислот может наступить цистинурия — выделение цистина с мочой. Метионин содержит в молекуле атом серы и весьма лабильную метильную группу (—СНз), которая используется организмом для метилирования других соединений. При недостатке метионина в организме наблюдаются ожирение печени, поражение поджелудочной же. OF 19
лезы, снижение активности сока поджелудочной 2железы. Выяснена тесная связь метионина в организме животных с образованием и обменом холина, витамина Bio, фолиевой кислоты. Вместе с этим витамином метионин улучшает использование животными липидов рациона. Метионин играет в организме большую роль в процессе превращения многих веществ— белков, жиров, гормонов, холестерина. При длительном скармливании некоторого избытка метионина курам-несушкам в их потомстве было получено больше особей женского пола. Аспарагиновая и глютаминовая кислоты в организме связывают аммиак с образованием амидов— аспарагина и глютамина, которые служат источниками азота для синтеза новых аминокислот. Принимают активное участие в процессах переаминирования, содержатся в больших количествах почти во всех белках. Аргинин — диаминомонокарбоновая кислота, в большом количестве содержится в щелочных белках, играет важную роль в образовании мочевины. Соединение кислотааргинина с фосфорной кислотой— аргининфосфорная — большое значение имеет у беспозвоночных как переносчик энергии. Отмечено благоприятное влияние аргинина на оперение птиц и на мех у норок. Лизин — диаминокарбоновая кислота. Является незаменимой для всех животных. Во всех растительных кормах содержится в недостаточном количестве. По лизину проведено много исследований, но определенных сведений о его биологической роли и обмене очень мало. Установлено, что в организме он не подвергается биологическому дезаминированию и в отношении превращений неактивен. M3 опубликованных материалов известно, что лизин влияет на состояние нервной системы у животных, на содержание в тканях калия, на формирование костной ткани, синтез гемоглобина, образование в тканях и соотношение ДНК и РНК, на развитие эмбрионов, на процессы пигментации ит. д. Возможно, что лизин широко действует на функции организмов, так как при недостатке его в кормах жизнедеятельность и продуктивность животных снижаются. В белковых молекулах лизин связан по а-аминогруппе, =-аминогруппа остается свободной. Иногда при обработке кормов нагреванием или при длительном
20
хранении их свободная &-амипогруппа лизина вступает в реакцию с другими химическими веществами (углеводы, жиры, альдегиды и др.), в результате которой могут образовываться соединения, недоступные для использования животными. Вследствие этого из общего количества лизина, входящего в белки кормов, 10— 20% часто не используется. Например, в мясо-костной муке, полученной при мягкой сушке (при 100° в течение 45 минут) доступны 80% содержащегося в ней лизина, а при жесткой сушке (стерилизация при 140°, высушивание паром под давлением в 5—6 атмосфер) — только 60—70%. Эти данные свидетельствуют о неблагоприятном влиянии тепловой обработки корма на усвоение его лизина животными. Предполагается, что низкая (около 65%) доступность лизина хлопчатникового шрота объясняется его химической связью с госсиполом.
Усвояемость лизина животными не всегда связана с переваримостью протеина корма. Иногда при высокой переваримости протеина доступность лизина бывает низкой. Протеин с блокированным лизином может всасываться, но плохо использоваться из-за отсутствия ферментов, расщепляющих соединение лизина с други-
ми веществами по =-аминогруппе.
Заменимые и незаменимые аминокислоты : Биологическая роль лизина, метионина, триптофана, лейцина, изолейцина, треонина, фенилаланина, гистидина, валина и иногда аргинина определяется тем, что они входят в том или ином количестве во все важнейшие белки тела животных, но в организме не синтезируются, другими аминокислотами не заменяются и поэтому называются незаменимыми. Эти аминокислоты должны поступать в организм животных с кормом в готовом виде и в количестве, соответствующем их потребностям. Недостаток в рационе одной или нескольких из 10 незаменимых аминокислот очень неблагоприятно отражается па состоянии животных: молодняк перестает расти, плохо развивается, а взрослые животные снижают вес, плохо едят корм, восприимчивы к разным заболеваниям. Объясняется это тем, что при недостатке незаменимых аминокислот в организме не могут синтезироваться белки клеток, крови и лимфы,
21
