氨基酸工業(yè)代謝控制發(fā)酵-wenkub
2022-10-31 12:36:24 本頁面
【正文】 法生產(chǎn)味精取得成功，帶動了其他氨基酸的研究開發(fā)。2021年氨基酸產(chǎn)量達 237萬噸，銷售額接近 45億美元，占生物技術產(chǎn)品銷售額的 7％。 氨基酸的生產(chǎn)方法 ? 抽提法（水解蛋白質(zhì)） ? 化學合成法 ? 生物法（包括直接發(fā)酵法和酶轉化） 目前絕大多數(shù)氨基酸是以發(fā)酵法或酶法生產(chǎn)的 谷氨酸發(fā)酵的歷史 ? 1866年德國化學家里豪森利用硫酸水解小麥面筋，分離到一種酸性氨基酸，依據(jù)原料的取材，將此氨基酸命名為谷氨酸 ? 1872年赫拉西維茨等用酪蛋白也制取了谷氨酸 ? 1890年沃爾夫利用 α 酮戊酸經(jīng)溴化后合成 DL谷氨酸。其中用于藥物的氨基酸及氨基酸衍生物的品種達 100多種。 ?氨基酸分為兩大類，即蛋白質(zhì)氨基酸和非蛋白質(zhì)氨基酸。日本池田菊苗教授在探討海帶汁的鮮味時，提取了谷氨酸，并在 1908年開始制造商品味之素 ? 1910年日本味之素公司用水解法生產(chǎn)谷氨酸。 ? 目前氨基酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的國家是美國、日本和中國。 ? 1965年以后，我國味精生產(chǎn)全部采用以淀粉質(zhì)或糖蜜為原料的微生物發(fā)酵工藝，大大的促進了生產(chǎn)的發(fā)展，到 1985年全國味精生產(chǎn)企業(yè)達到 140家。 代謝控制發(fā)酵方法 ： 發(fā)酵條件控制 菌種遺傳改造 分解代謝降解物阻遏 分解代謝降解物阻遏：幾種底物同時存在時，易利用對難利用或利用快對利用慢底物分解的抑制作用。菌體細胞膜通透性差，不利于 Glu胞外分泌。 ? 生物素控制磷脂的合成 ? 使用生物素缺陷型菌株進行谷氨酸發(fā)酵，通過限制發(fā)酵培養(yǎng)基中生物素的濃度控制脂肪酸生物合成，從而控制磷脂的合成 ? 作用機制：生物素作為催化脂肪酸生物合成最初反應的關鍵酶乙酰 CoA羧化酶的輔酶，參與了脂肪酸的合成，進而影響磷脂的合成。 8hr Glu非積累型細胞 Glu積累型細胞 培養(yǎng)中后期， bio濃度漸低，乙醛酸途徑減弱直至關閉，膜磷脂合成缺陷，膜透性增強，分泌 Glu，解除反饋調(diào)節(jié)，大量積累Glu，細胞形態(tài)異常，未溶解。 上層培養(yǎng)基 有指示菌 影印接種 有抑制劑 L丙氨酸產(chǎn)生菌 枯草桿菌生長區(qū) 豐富細菌 培養(yǎng)基平板分離 產(chǎn)氨基酸培養(yǎng)基 枯草桿菌生長區(qū)對應菌落目的菌 可逆抑制測定方法： 根據(jù)特異性解除抑制劑對指示菌生長抑制，讓指示菌生長而檢測氨基酸的方法 適用于檢測氨基酸的可逆性抑制劑測定法 被檢測氨基酸 抑制劑 指示菌 Ala L氨基乙基磺酸 普通變形桿菌 Arg 高絲氨酸 B Asp β－羥基天冬氨酸 胚芽乳桿菌 ATCC 8014 Leu 2氨基 4甲基乙酸 ATCC 9723 Ser α－氨基絲氨酸 啤酒足球菌 ATCC 8042 總 結 氨基酸高產(chǎn)菌株代謝控制發(fā)酵基本規(guī)律 以合成途徑與代謝調(diào)控為理論依據(jù) 三類常用突變株 營養(yǎng)缺陷型突變株 解除反饋調(diào)節(jié)突變株 膜透性突變株 生物素缺陷型、甘油缺陷型、油酸缺陷型、青霉素或 表面活性劑處理 思考題 ?控制代謝發(fā)酵的基本方法 。 特殊調(diào)控：代謝互鎖調(diào)控機制 互鎖調(diào)節(jié)： Lys合成受其它氨基酸合成途徑產(chǎn)物反饋調(diào)節(jié) Lys生產(chǎn)菌種遺傳標記和產(chǎn)量： Hse－ AECRLeu－
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