Биосинтеза на вторични метаболити

ВМ представляват молекулни вещества , които се синтезират от МО обикновено на последните фази от растежния цикъл. Въпреки , че тези метаболи не са необходими за растежа , могат да играят важна роля в жизнената дейност на организма,който ги произвежда. Синтезират се в смес, с тясно свързани химични вещества,например при антибиотиците съществуват 3 неомицина , 10 полиликсини , 20 пеницилини. Всеки от тези продукти се изработва от тесен таксономичен ред организми,които много лесно губят сбособността си за продукция.вследствие на мутация.Сред ВМ много добре известни са антибиотици , микотксини и пигменти.В момента са описани над 2000 антибиотика , като 2/3 се продуцират от актиномицети. Постоянно се откриват нови антибиотици,от 50 до 100 антибиотика годишно.Способността на някои видове организми да продуцират антибиотици са изключително големи , например щамове на Streptomyces griseus изобилстват от технически детайли и липсват принципите на тези процеси.Много важен момент от синтезата на антибиотици е синтезата на т. нар. предшественици.

посредством който МО,продуциращи антибиотици,предотвратяват собственото си самоубийство.В началото на трофофазата болшинството МО са чувствителни към своите собствени антибиотици и само за идиофазата е характерно ,че стават физиологично резистентни към антибиотиците,като произвеждат фактори,които в края на трофофазата преориентират процеса на образуване на ВМ,но са неизвестни.Ние знаем само ,че образуването продукт обикновено започва в момент,когато от средата изчезва някой хранителен компонент.В хода на едни ферментации за изтощаващи фактори служат лесно усвоими захари,а в други – азот или фосфор.Възможно е тези ограничения при постъпването в МО на недостатъчно хранителни вещества да се обуславят от това,че индуктори на ензимите на вторичния метаболизъм под влияние на катаболитно потискане.Какъвто и да е истинския механизъм ,няма съмнение , че в края на трофофазата протичат сериозни изменеия в ензимния състав на клетките и че в този момент внезапно се появяват ензими , специфично отнасящи се към образуването на ВМ.Например появата на аминидтрансфераза стимулира образуването на стрептомицин , ацилтрансфераза-пеницилин , оксидоредуктаза-тилозин.

Доказателства за това , че индукцията на ензимите има определена роля в продукцията на ВМ , са били получени при изследване ролята на триптофана като стимулатор на биосинтезата на алколоидите при гъбите от род Claviceps

Penicillium в стадия на идиофазата инхибира собствената си синтеза.При синтезата на алкалоиди първият специфичен ензим от метаболитната верига-диметиламинотрансфераза-се инхибира на принципа на обратната връзка от два алкалоида , представляващи крайни продукти от биосинтезата.Биосинтезата на пеницилин от Penicillium chrysogenum L L Streptomyces griseus

Катаболитното потискане се наблюдава практически при получаването на антибиотици много преди да е разбрана природата на процеса.При разработването на опити за ферментация 1940г. , свързана с производството на пеницилн, е било установено ,че бързоусвовояваната глюкоза е изключително слаб субстрат за продукция на пеницилин.От друга страна лактозата бавно се изразходва за растежа на продуцента , но прекрасно поддържа образуването на пеницилин.Ярвис и Джонсън разработват класическа среда , която включва глюкоза и лактоза.В такава среда глюкозата бързо се изразходва по време на трофофазата.След изчерпване на глюкозата Penicillium chrysogenum превключва на към усвояване на лактоза и антибиотикът се продуцира при отсъствие на растеж.Лактозата не служи като специфичен предшественик за синтезата на пеницилин.Нейното значение се заключава в бавното й усвояване.Бавното подаване на глюкоза към средата при производството на пеницилин е заменено с добавянето на лактоза и в наши дни.Лимитиращата концентрация на глюкозата по всяка вероятност поддържа катаболите на ниско ниво.Голям брой други ферментации не могат да се проведат при наличие на глюкоза , вследствие на което се използва друг източник на С.Например при ферментацията на неомицин началото на идиофазата може да се изключи до пълното използване на съдържащата се в средатат глюкоза.При ферментацията на актиномицин е доказано присъствието на ензим , който във висша степен е чувствителен към потискането на глюкозата-феноксазинсинтетаза.Тo

че вътреклетъчното съдържание на АТФ при Streptomyces aerofaciens Streptomyces aerofaciens