Получение гистидина

Введение.
Гистидин представляет собой альфа-аминокислоту с имидазольной функциональной группой.
Гистидин был открыт немецким врачом Косселем Альбрехтом в 1896 году. Изначально полагалось, что эта аминокислота незаменима только для младенцев, однако в ходе долгосрочных исследований было установлено, что она также важна и для взрослых людей. Для человека суточная потребность в гистидине 12 мг на кг веса.
Вместе с лизином и аргинином образует группу основных аминокислот. Входит в состав многих ферментов, является предшественником в биосинтезе гистамина. В большом количестве содержится в гемоглобине.
Кольцо имидазола у гистидина является ароматическим при всех значениях рН. Оно содержит шесть пи-электронов: четыре из двух двойных связей, и два из пары азота. Оно может формировать пи-связи, однако это осложняется его положительным зарядом. При 280 нм оно не способно поглощать, однако в нижней части УФ-диапазона оно поглощает даже больше, чем некоторые аминокислоты.
Гистидином богаты такие продукты как тунец, лосось, свиная вырезка, говяжье филе, куриные грудки, соевые бобы, арахис, чечевица, сыр, рис, пшеница.

Характеристики аминокислоты.
Тривиальное название Гистидин / Histidine
Трехбуквенный код His
Однобуквенный код H
Название по IUPAC L-α-амино-β-имидазолилпропионовая кислота
Брутто-формула C₆H₉N₃O₂
Молярная масса 155,16 г/моль
Химические гидрофильный, протонируемый
характеристики ароматический
PubChem CID 6274
Заменимость Незаменимая
Кодируется CAU и CAC

Основные функции:
• синтез белков;
• поглощение ультрафиолетовых лучей и радиации;
• производство красных и белых кровяных телец;
• выработка гистамина;
• выделение эпинефрина;
• секреция желудочного сока;
• антиатеросклеротическое,
• гиполипидемическое действие;
• выведение солей тяжелых металлов;
• здоровье суставов.
Системы и органы:
- органы ЖКТ;
- печень;
- надпочечники;
- костно-мышечная система;
- нервная система (миелиновые оболочки нервных клеток).
Последствия дефицита:
- ослабление слуха;
- задержка умственного и физического развития;
- фибромиалгия.
Последствия избытка:
Избыток гистидина может способствовать возникновению дефицита меди в организме.

Товарная форма
В медицинской промышленности гистидин производится в виде гидрохлорида, представляющего собой прозрачные бесцветные кристаллы или белый кристаллический порошок слабокислого вкуса, рН 4% водного раствора которого равен 3,6–4,4. Этот препарат применяется при гепатите, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

Основные производители гистидина
Supreme Pure Histidine
от OstroVit
L-Histidine
от Twinlab
A1591 гистидин
гидрохлорид-L моногидрат
от AppliChem

Химическое получение His

Путь биосинтеза His

Штаммы-продуценты Гистидина
Corynebacterium glutamicum
Brevibacterium flavum
Serratia marcescens
Escherichia Coli

Условия культивирования
Некоторые составы сред:
Глюкоза; Меласса;
(NH4)2S04;Мочевина;
KH2PO4; K2HPO4;
MgSO4 * 7H20; FeSO4 * 7H20; MnSO4 * 4 H20;CaC03;
Биотин; Тиамин · HCl;
Пептон; Дрожжевой экстракт; Микроэлементы
2) 15 масс. % (в расчете на глюкозу) тростниковой мелассы;
4,5 масс. % сульфата аммония;
Для грибов:
pH 6,0 ÷ 6,2
T 30 ÷ 35 ⁰С
t 2 ÷3 суток
Для бактерий:
pH 6,5 ÷ 7,2
T 37 ÷ 40 ⁰С
t 1 ÷5 суток
Выход гистидина:
Обычный выход составляет 350÷400 мкг/мл
Max выход, которого добились в лабораторных условиях
6÷7 мг/мл

Блок-схема выделения
1)Нагрев до 80⁰С > центрифугирование
2) Осаждение оксидом кальция >
фильтрация
1)Ионнообменная хроматография
Перекристаллизация