История получения лимонной кислоты

      Комментарии к записи История получения лимонной кислоты отключены

В 1891 г. немецкий ученый Вемер установил способность плесневых грибов продуцировать органические кислоты. При выращивании Л. niger на среде с сахаром им было констатировано выделение щавелевой кислоты. Через два года Вемер обнаружил лимонную кислоту, накапливающуюся в среде при выращивании грибов, названных им Citromyces (С. prefferianus и С. glaber), впоследствии отнесенных к роду Penicillium. Вемер пытался осуществить производство лимонной кислоты с помощью гриба из сахара. Работа окончилась неудачей в связи с рядом трудностей, непреодолимых в то время.

В 1917 г. американский ученый Кэрри сообщил о способности ряда штаммов A. niger продуцировать лимонную кислоту наряду с щавелевой. Это было важное открытие, поскольку в отличие от плохо растущих пеиициллов этот гриб характеризовался мощным и быстрым ростом. Штамм, с которым работал Кэрри, и условия эксперимента были в дальнейшем использованы американской фирмой «Пфай-зер» для организации в 1923 г. первого микробиологического процесса производства лимонной кислоты.

Работы Вемера и Кэрри вызвали большой интерес к изучению

некоторых грибов, и в первую очередь продукции ими органических кислот. В этом плане развернулись широкомасштабные исследования в различных странах, в том числе Англии, Чехословакии, США и Японии. В Советском Союзе этим занимались B.C. Буткевич в Москве и С. П. Костычев в Ленинграде. Буткевичем было сделано следующее открытие: он показал, что, изменяя условия культивирования грибов, можно изменить их биохимическую активность и получить разные продукты. Так, при культивировании A. niger в присутствии СаС03 при рН среды, близком к 7,0, происходило преимущественное накопление глюкоиовой и щавелевой кислот, а в условиях высокой кислотности среды без этого соединения образовывалась практически одна лимонная кислота. Этот факт, впоследствии подтвержденный Костычевым, оказался принципиально важным для организации промышленного производства лимонной и глюкоиовой кислот не только в нашей стране, но и за рубежом. Заслуга Буткевича состояла также в том, что он первый привел бесспорное доказательство образования лимонной кислоты из сахара.

Благодаря работам этих ученых, а также их учеников в Советском Союзе в начале 30-х гг. XX в. положено начало микробиологическому производству лимонной кислоты с помощью A. niger. В 1935 г. в Ленинграде был пущен первый в стране специализированный завод по ее получению. К началу 30-х гг. производство лимонной кислоты биохимическим способом было организовано также в Бельгии, Чехословакии, Франции, а затем и в других странах.

Продуценты лимонной кислоты

Способность образовывать лимонную кислоту при росте на средах с углеводами — свойство, широко распространенное среди мицелиальных грибов. Так, для ее получения в лабораторном и промышленном масштабе использовали грибы рода Aspergillus (в том числе виды A. awamori, A. clavatus, A. fumaricus, A. japonicus, A. niger, A. wentii), рода Penicillium (в том числе P. chrysogenum, P. citrinum, P. citrogenum, P. luteum), а также Botrytis cinerea, Paecilomyces divarication, Mucor piriformis, Polyporus anceps и некоторые другие.

В настоящее время в качестве продуцента лимонной кислоты применяются различные штаммы A. niger. Они отличаются большой скоростью роста, легкостью культивирования и высоким выходом продукта. До недавнего времени в производстве использовали специально селекционированные штаммы гриба, выделенные из природных источников. В последние десятилетия в качестве продуцентов все шире применяются экспериментально полученные мутантные штаммы, отличающиеся от природных в первую очередь более высоким выходом целевого продукта.

Способы получения кислот