氨基酸生產(chǎn)(3)-wenkub
2023-03-17 12:22:49 本頁面
【正文】 氨酸與氮芥子氣合成的苯丙氨酸氮芥子氣對骨髓腫瘤治療有效 ,且副作用低。 甜味劑 ：苯丙氨酸與天冬氨酸可用于制造低熱量二肽甜味劑 (α 天冬酰苯丙氨酸甲酯 ),此產(chǎn)品1981年獲 FDA批準(zhǔn) ,現(xiàn)在每年產(chǎn)量已達(dá)數(shù)萬噸。 農(nóng)業(yè)：無公害農(nóng)藥。 概述 食品工業(yè)：營養(yǎng)強(qiáng)化劑；鮮味劑；甜味劑。216。 近 40多年來，國內(nèi)外在研究、開發(fā)和應(yīng)用氨基酸方面均取得重大進(jìn)展，新發(fā)現(xiàn)的氨基酸種類和數(shù)量已由 20世紀(jì)60年代 50種左右，發(fā)展到 20世紀(jì) 80年代的 400種，目前已達(dá) 1000多種。其中用于藥物的氨基酸及氨基酸衍生物的品種達(dá) 100多種。 氨基酸中有 8種氨基酸人體本身不能合成，只能從食物的蛋白質(zhì)中攝取，稱為必需氨基酸，它們是 L賴氨酸、L色氨酸、 L蘇氨酸、 L纈氨酸、 L亮氨酸、 L異亮氨酸、 L苯丙氨酸和 L蛋氨酸。 飼料工業(yè)：營養(yǎng)強(qiáng)化劑。 概述161。 概述161。 概述161。 概述161。 焦谷氨酸鈉 潤膚劑161。 特殊的氨基酸農(nóng)藥如 N月桂酰 L異戊氨酸，能防治稻瘟病，又能提高稻米的蛋白質(zhì)含量。 概述161。 營養(yǎng)缺陷型回復(fù)突變株發(fā)酵。 氨基酸的生產(chǎn)方法 酶法：利用酶來制造氨基酸。 概述 提取法：蛋白質(zhì)水解液中提取。近年來，由于微生物代謝調(diào)控理論的研究，使得大部分氨基酸得以發(fā)酵生產(chǎn)。日本在美國、法國等建立了合資的氨基酸生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)氨基酸和天冬甜精等衍生物。反饋調(diào)節(jié)作用終產(chǎn)物反饋?zhàn)瓒艉头答佉种? 野生型菌株 “A” 氨基酸合成操縱子模型AR P O A結(jié)構(gòu)基因無活性repressorARNA聚合酶 反饋?zhàn)瓒艋钚?A合成酶系（ E1,E2… ）A反饋抑制超過生理需要量野生型菌株酶合成水平的反饋?zhàn)瓒? 氨基酸發(fā)酵的代謝控制 與育種 野生型菌株酶活性水平的反饋抑制過量 A作用效應(yīng)物位點(diǎn)，酶構(gòu)型變化，影響酶活性中心而失活Gene編碼酶效應(yīng)物位點(diǎn) 過量 A酶活中心反饋?zhàn)瓒襞c反饋抑制比較 反饋?zhàn)瓒?反饋抑制控制對象 酶合成 酶活性控制量 終產(chǎn)物濃度 終產(chǎn)物濃度控制水平 轉(zhuǎn)錄水平 酶構(gòu)象變化控制裝置 終產(chǎn)物與阻遏蛋白親和 終產(chǎn)物與控制酶構(gòu)象的部位親和控制裝置的動(dòng)作阻遏蛋白與操縱子基因結(jié)合 ,不轉(zhuǎn)錄 mRNA酶構(gòu)型變化，活性中心失活形成控制 開關(guān)控制 酶活性大小控制反應(yīng) 遲緩，粗控制 迅速，精控制細(xì)胞經(jīng)濟(jì) 超高效益 高效益解除反饋?zhàn)瓒?、反饋抑制突變株的選育野生型菌株 誘變 解除反饋調(diào)節(jié)突變株AR或 AOAR＋ AO酶基因突變 解除反饋調(diào)節(jié)突變株可以大量積累末端產(chǎn)物篩選方法： 解除 Lys反饋調(diào)節(jié)突變株篩選野生型菌株 誘變 菌細(xì)胞正常反饋調(diào)節(jié)型解除反饋調(diào)節(jié)突變型 氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)機(jī)制A B C D E反饋抑制 反饋?zhàn)瓒舭被嵘锖铣烧{(diào)節(jié)機(jī)制的基本模式 氨基酸發(fā)酵的代謝控制 與育種 氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)機(jī)制161。 氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)機(jī)制161。假如人為讓特定氨基酸如 G過剩，就會(huì)因 E的合成不足而影響細(xì)菌生長。 催化分支合成途徑共同部分的初始酶，在僅一種氨基酸終產(chǎn)物過剩時(shí)，完全不受或微弱或部分地反饋抑制（或阻遏），只是在多數(shù)終產(chǎn)物共存下才強(qiáng)烈地控制。161。在一個(gè)分支代謝途徑中，如果在分支點(diǎn)以前的一個(gè)較早的反應(yīng)是由幾個(gè)同功酶所催化時(shí)，則分支代謝的幾個(gè)最終產(chǎn)物往往分別對這幾個(gè)同功酶發(fā)生抑制作用而不致過剩161。 順序反饋抑制 ：當(dāng) E過多時(shí)，可抑制 C→D ，這時(shí)由于 C的濃度過大而促使反應(yīng)向 F、 G方向進(jìn)行，結(jié)果又造成了另一末端產(chǎn)物 G濃度的增高。 E優(yōu)先合成， E過剩時(shí)，反饋控制與優(yōu)先合成有關(guān)的催化 C→D 的酶，轉(zhuǎn)而合成 G。它只是在很高濃度下（與生理學(xué)濃度相比）才能體現(xiàn)抑制作用，而且是部分性的抑制（阻遏）作用。 （ 1）生物素、油酸和表面活性劑，引起細(xì)胞膜的脂肪酸成分的改變。 氨基酸發(fā)酵的代謝控制 氨基酸發(fā)酵的代謝控制消除終產(chǎn)物的反饋抑制與阻遏作用 消除終產(chǎn)物的反饋抑制與阻遏作用，是通過使用抗氨基酸結(jié)構(gòu)類似物突變株的方法來進(jìn)行。161。161。161。 定向育種 結(jié)構(gòu)類似物抗性株選育 所謂結(jié)構(gòu)類似物（又稱代謝拮抗物）是指那些在結(jié)構(gòu)上和代謝終產(chǎn)物（氨基酸、嘌呤、維生素等）相似的物質(zhì)。 野生型菌株經(jīng)誘變劑處理后，由于發(fā)生了喪失某種酶合成能力的突變，因而只能在加有該酶合成產(chǎn)物的培養(yǎng)基中才能生長的突變菌株（主要指合成維生素、氨基酸及嘌呤、嘧啶的能力）。 利用營養(yǎng)缺陷型菌株生產(chǎn)時(shí)，營養(yǎng)缺陷物質(zhì)的添加量一般在亞適量水平，否則引起反饋抑制。 通過誘變，使分支代謝途徑中優(yōu)先合成途徑中高活性的酶活性降低，代謝流轉(zhuǎn)換進(jìn)入非優(yōu)先合成的途徑，使其終產(chǎn)物氨基酸過量積累。 161。 161。 按照起始物可將氨基酸的合成分成幾個(gè)家族： ㈠ 谷氨酸族 （ α 酮戊二酸族） 包括：谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、賴氨酸和脯氨酸； ㈡ 丙酮酸族 包括：丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸； ㈢ 天冬氨酸族 （草酰乙酸族） 包括：天冬氨酸、天冬酰胺、蛋氨酸、蘇氨酸和異亮氨酸； ㈣ 磷酸甘油酸族 包括：甘氨酸、絲氨酸和半胱氨酸； ㈤ 芳香族 包括：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸； 另外，組氨酸的合成為單獨(dú)的一條途徑。 谷氨酸生物合成的理想途徑161。 草 酰 乙酸與乙 酰 CoA在 檸 檬酸合成酶 催化作用下， 縮 合成 檸 檬酸， 進(jìn)入三 羧 酸循 環(huán) ， 檸 檬酸在 順烏頭 酸酶 的作用下生成異 檸 檬酸，異 檸 檬酸再在異 檸 檬酸脫 氫 酶 的作用下生成 α酮 戊二酸， α酮 戊二酸是谷氨酸合成的直接前體 。 生物素的調(diào)節(jié)作用l優(yōu) 先合成 谷氨酸比天冬氨酸優(yōu)先合成，谷氨酸合成過量后，就會(huì)抑制和阻遏自身的合成途徑，使代謝轉(zhuǎn)向合成天冬氨酸l檸 檬酸合成 酶 的 調(diào)節(jié) 檸檬酸合成酶是三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵酶，除受能荷調(diào)節(jié)外，還受谷氨酸的反饋?zhàn)瓒艉晚槥躅^酸的反饋抑制（ 1）優(yōu)先合成與反饋調(diào)節(jié)lα酮 戊二酸脫 氫 酶 的 調(diào)節(jié)在谷氨酸
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