Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos
Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
În 1819, chimistul francez Henri Bracconne a primit glucoză din celuloză, acționând asupra acesteia cu acid sulfuric. După aceea, omul de știință a decis să vadă ce se va întâmpla cu același tratament cu substanțe de origine animală. La început, Brakono fierbe în apă pielea, tendoanele, cartilajul și plexul nervos al animalelor. Are un preparat de gelatină - ne este familiar în frig, unde formează o parte transparentă, jeleu. Gelatina sau gelatina - este un colagen de proteine (din grecescul "apel" - adeziv), care este substanța de bază a țesutului conjunctiv. O parte din gelatină Braccone a fost amestecată cu două părți de acid sulfuric concentrat, a insistat 24 de ore și s-a fiert soluția rezultată timp de 5 ore, în timp ce s-a adăugat apă. Lichidul rezultat a fost neutralizat cu cretă, filtrat și evaporat. Soluția groasă rezultată a lui Bracon a fost păstrată timp de o lună. În acest timp au apărut cristale granulare dulci. Pentru gustul dulce al omului de știință numit substanța care rezultă "zahăr glutinos", sau "glicină".
Aceasta a fost prima încercare de a înțelege ce componente conțin proteinele.
Glicolic (mai târziu a fost redenumit glicină deoarece intră nu numai în colagen) a fost primul aminoacid găsit în proteine.
BRACON Aceasta descoperire a fost primul indiciu ca moleculele de proteine constau din mai multe molecule simplu, dar oamenii de știință încă nu a putut ajunge la această concluzie, nu are fapte suficiente.
In 1846, E. Horsford laborator Liebig întâi determinată corect compoziția glicină și a adus formula lui empirică. Și, în plus, Horsford a spus amfoteri, natura acidă-alcalină de glicină și alții ca el compuși cunoscuți la momentul: leucină, cisteină și asparagină. El a propus să aloce aceste substanțe într-o clasă specială: „Putem presupune glicoli și acizi și baze, și săruri, acestea prezintă toate proprietățile și diferite față de clasa de compuși ai celorlalți.“ (Anterior, Wollaston, ies din pietre de cistina urinare, a văzut natura sa acid alcalin, dar propunerile de clasificare nu.) Aceste observații au devenit baza de aminoacizi idei amfoteri
Descoperirea lui Brakonno a jucat un rol deosebit de important, deoarece a fost primul caz de obținere a aminoacizilor din hidrolizatul de proteine; Mai târziu, alți aminoacizi conținute în moleculele de proteină au fost izolați și identificați din hidrolizatele de proteine.
1. CARACTERISTICI ȘI ROLUL BIOLOGIC AL GLICINULUI
Glicina (acid aminoacetic, acid aminoetanoic) este cel mai simplu aminoacid alifatic, singurul aminoacid care nu are izomeri optici. De asemenea, numit medicament care constă în glicină și substanțe auxiliare (metilceluloză solubilă în apă, stearat de magneziu). Glicina ("glicină-fotografie") este, de asemenea, uneori denumită acid paraoxifenilaminoacetic, o substanță în curs de dezvoltare în fotografie.
Glicina a început să producă câteva decenii în urmă. Este produsă din țesutul conjunctiv al animalelor de fermă.
Glicina face parte din multe proteine și compuși biologic activi. Din glicina din celulele vii, se sintetizează porfirinele și bazele purinice.
Glicina este, de asemenea, un neurotransmițător aminoacid (o substanță chimică activă biologic, prin care transmiterea de impulsuri electrice a celulelor nervoase prin spatiu sinoptic intre neuroni). receptorii glicinei se găsesc în multe zone ale creierului și măduvei spinării și au un „frânare“ efect asupra neuronilor reduce alocarea de neuroni „interesante“ aminoacizi cum ar fi acidul glutamic și creșterea acidului gammaaminomaslyanoy excreție.
2. APLICAREA GLICINULUI
Glicina este utilizată în principal în industria medicală, alimentară și chimică. Proprietăți fizice: Pulberea cristalină albă, are un gust dulce, se dizolvă ușor în apă, este mai rău în alcool metilic, nu se descompune în acetonă și în eter. Punct de topire 232-236 ° C; .
- Este folosit ca medicament pentru studiul metabolismului aminoacizilor în domeniul microbilor și biochimiei medicale.
- Ca materie primă sintetică pentru producerea de aminoacizi, de exemplu: duomicină, un medicament pentru boala Parkinson, vitamina B6 și treonină, etc.
- Ca fluid de nutrienți pentru aminoacizi.
- Ca materie primă pentru cefalosporină, acid acetic și tiamfenicol etc.
- Ca materii prime pentru produse cosmetice.
Farmacologica sedativ preparare glicină (sedativ), tranchilizant ușoare și efect slab antidepresiv, reduce anxietatea, frica, stres emoțional, intensifică acțiunea anticonvulsivante, antidepresive, antipsihotice, reduce manifestările de alcool și de retragere de opiacee. Are unele proprietăți nootropice, îmbunătățește memoria și procesele asociative.
- Este utilizat ca aditiv alimentar E 640. Cu toate acestea, DL-alanină, și acidul citric este utilizat în producția de suc și un alcool ca aditiv protejează împotriva sourness, legume cimbru timpul de decapare, rezultand o pasta dulce, sos, otet, suc; utilizate pentru îmbunătățirea, conservarea și crearea unui gust dulce, etc.
- Utilizat ca un conservant pentru produsele din făină de pește, pasta de arahide, este capabilă să inhibe reproducerea bacilului de fân și a Escherichia coli.
- Folosit ca mijloc de îndepărtare a mirosului amar de produse alimentare, ca stabilizator pentru ulei, brânză, lapte artificial, fidea instant, făină de grâu etc.
- În industria alimentară, vitamina C se stabilizează.
- Folosit ca aditiv pentru lichid galvanic;
- Ca agent de reglare a pH-ului;
- Ca și în hrana pentru păsări și animale.
Soiuri de glicină și proprietățile sale
3. PRODUCEREA GLICINULUI
Sinteza chimică a glicinei
Aminoacizii se obțin prin sinteză chimică, biosinteză sau extracție din hidrolizate de proteine. Pentru sinteza chimică se include metoda de obținere a glicinei prin amonoliză și saponificarea ulterioară a soluțiilor apoase de glicolonitril
HOCH2CNH2NCH2CN ____> H2NCH2COOH
Cu toate acestea, glicolonitrilul inițial nu este un reactiv disponibil, ci ar trebui să fie preparat în mod specific din formaldehidă și cianură sau sărurile sale. Necesitatea utilizării acestor substanțe puternic otrăvitoare într-un lanț sintetic este unul din principalele dezavantaje ale metodei. Altele includ: efectuarea de pași amonoliză și saponificare în soluții apoase diluate și acizi minerali costuri cantitative și baze, care determină prezența unor cantități mari de ape uzate contaminate și randamentul glicina scăzut bazat pe glicolnitrilul, care este de 69% sau 85%.
Este cunoscută o metodă de producere a glicinei prin hidroliza alcalină a hidantoinei. Randamentul glicinei este de 95%. Cu toate acestea, ea are neajunsurile sale metoda descrisă, deoarece prepararea hidantoina de pornire necesar de acid cianhidric (sinteza Strecker) și hidroliza acestuia necesită costuri cantitative soluții alcaline apoase.
In practica industrială, cel mai frecvent procedeul de preparare a glicinei prin amonoliză acidului monocloracetic (MHUK) reactiv cantitativ disponibil în soluție apoasă în prezența hexametilentetramină
Metoda Astfel cunoscută tratarea MHUK glicină sau sărurile sale de sodiu sau de amoniu cu amoniac și NaOH într-un mediu apos conținând hexametilentetramina și NH4 + ioni sunt într-un raport molar cu MHUK minimum 1. 3 (5).
Prima 1/4 - 1/2 din cantitatea MHUK tratată cu amoniac într-un raport molar de 1, 2, atunci restul a fost tratat cu soluție apoasă de NaOH MHUK într-un raport molar de 1. 2 la 65-70. Durata totală a sintezei este de 3 ore. Randamentul glicinei este de 93,0%.
Metoda are indici debit mare: 0,57 m NaOH, 0,30 m hexamethylenetetramine, 2,85 tone de apă per 1 tonă de glicină brută și cantitate, cel mai important -large apelor uzate poluate care nu este disponibilă în situația ecologică contemporană.
Cea mai apropiată în esență tehnică și realizabile efectul este o metodă propusă pentru sinteza glicină MHUK și amoniac în prezența hexametilentetramină, într-un mediu de metil a avut loc, sau alcool etilic (6 prototip).
Glicina este obținut prin această soluție MHUK metanol metoda coadministrarea și amoniac gazos într-un vas de reacție umplut cu soluție apoasă metanolică de hexametilentetramină, la o temperatură apropiată de punctul de fierbere al amestecului de reacție.
Produsul, care este aproape de echimolecular, un amestec de clorură de amoniu și glicină, este precipitat ca un precipitat cristalin când amestecul de reacție este răcit.
Conform stadiului tehnicii, în 1000 l de metanol apos 90% se dizolvă 70 kg de hexametilentetramină, amestecul este încălzit la 40-70oS și adaugă simultan la aceasta o soluție de 189 kg MHUK în 80 l de 90% metanol și 68 kg de amoniac gazos. După răcirea amestecului de reacție, glicina cristalină este îndepărtată într-un amestec cu NH4CI. Randamentul glicinei, pe baza MHC consumat, este de 144 kg sau 95%. Puritatea glicinei după purificare este de 99,5%.
Dezavantajele prototipului sunt:
producția insuficient de mare de glicină;
producția de proces insuficient de mare - 36 kg / oră cu 1 m3 de spațiu de reacție;
parametrii tehnici și economici scăzute ale procesului (proces sunt dispensabil, bazat pe 1 tonă de obținut după sinteza glicinei sunt după cum urmează: metanol 100% - 5,7 t, 0,5 t hexametilentetramina, Apă 0,64 t, 1,35 t MHUK, NH3 - 0,5 t);
o mare cantitate de apă reziduală: circa 1,5 m până la 1 m glicină hexametilentetramina contaminat, metanol, azot de amoniu și ionii de clor.
Sinteza biotehnologică a glicinei
Pentru microorganismele producătoare de glicină se numără Brevibacterium lactofermentum și bacteriile din genul Corynebacterium.
Metoda cu un pas pentru producerea glicinei
aminoacid glicină chimică biotehnologică
Metoda în două etape de producere a glicinei
Metoda în două etape de obținere a aminoacizilor. În metoda în două etape de microb - care produc cultivate într-un mediu în care este preparat și sintetizat toate ingredientele necesare pentru sinteza ulterioară (în idiophase) din produsul din titlu.
Dacă enzimele biosintetice de aminoacizi sunt acumulate intracelular, dar după prima etapă de celule separate, dezintegrare și este utilizat sucul celular. În alte cazuri, în scopul biosintezei produselor țintă, celulele sunt utilizate direct.
Dacă aminoacidul este furnizat ca un aditiv la hrana, nutrețul procedeu biotehnologic cuprinde următoarele etape: fermentarea, stabilizarea aminoacizi în cultură lichidă, înainte de evaporare, în vid - evaporare, standardizare evaporată soluție prin adăugarea de umplutură, uscarea și ambalarea produsului finit, care nu trebuie să conțină mai mult de 10% din substanța principală. De exemplu, în industria sunt produse furaje uscate și furajele concentrate lichide de lizină împreună cu lizină cristalin.
1 - capacitate pentru lichid de cultură (QL); coloane de schimb de ioni; 3-colector de eluat, 4-colectare de filtrat, 5 capacitate pentru eluat, 6 pompa; 7 - vaporizator, 8 - ciclon, 9 - uscător de concentrat alimentar; 10-colector, 11-reactor-cristalizator, 12-centrifuge, 13-uscător.
În concluzie, aș dori să spun că glicina aminoacidă este o substanță foarte importantă, utilizată în principal în industria medicală, alimentară și chimică. Astfel, în industria chimică, glicina este utilizată ca materie primă pentru producerea de glicină purificată prin procedeul de recristalizare și pentru sinteza diferiților compuși organici.
* Acid aminoacetic este utilizat pentru prepararea soluțiilor tampon * pentru sinteza peptidelor și aminogippurovoy acidului hipuric * ca agent de complexare, și altele.
Utilizate pentru producerea de îngrășăminte, pe bază de nitrat de celuloză, pigmenți, de acid sulfuric pentru gravarea metalelor și a materialelor semiconductoare ca component comburant propulsor „Acid nitrurare“ (acid sulfuric).
În medicină, este folosit ca medicament datorită proprietăților sale utile. Principala substanță activă a preparatului farmaceutic al glicinei este glicina aminoacidă, purtătorul farmaceutic este metilceluloza (0,5-2,0% în greutate). Studiile privind efectul glicinei la voluntari sănătoși și un număr limitat de pacienți cu o varietate de patologii neurologice au demonstrat o siguranță completă și o bună tolerabilitate. Fiind un metabolit natural al creierului, glicina nu a prezentat toxicitate chiar la doze mai mari de 10 g / zi. Singurul efect secundar al medicamentului poate fi considerat sedare ușoară. Prepararea glicinei în doze de 300-600 mg pe zi are efecte antistres și nootropice.
În industria alimentară, glicina este utilizată ca unul dintre modificatorii de aromă și aromă (înregistrat ca supliment alimentar numit E640).
1. E.A. Acordaje. Biologie chimică. M. Școala superioară, 1986.
3. WE Viestur, I.A. Shmit, A.V. Zhilevich. Biotehnologie. Agenți biotehnologici, tehnologie, echipament. Riga, Zinatne, 1987.
4. G.K. Liepinyn, M.E. Duntse. Materii prime și substraturi nutritive pentru biotehnologia industrială. Riga, Zinatne, 1986.
6. L.I. Vorobyov. Microbiologie industrială. Universitatea de Stat din Moscova, 1989.
8. V.M. Belikov. Aminoacizi, sinteza chimică și utilizarea lor. Moskov. AN SSSR, 1973.
9. J. Bailey, D. Ollis. Fundamentele ingineriei biochimice, vol. 1. M "Mir, 1989.
11. Biotehnologie: principii și aplicații. Ed. I. Higgins, D. Best, J. Jones. M. Mir, 1988.
Găzduit pe Allbest.ru
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: