氨基酸工業(yè)代謝控制發(fā)酵(完整版)
【正文】 抑制 谷氨酸 脫氫酶 α酮戊二酸 脫氫酶 合成酶 反饋阻遏 ?Glu產生菌主要生理生化特性 需氧，生物素缺陷型 bio,有乙醛酸循環(huán)，羧化酶活性強（ bio作為輔酶） 檸檬酸、異檸檬酸、谷氨酸脫氫酶活性高，Glu合成中存在正常反饋阻遏和反饋抑制。 ? 1965年發(fā)酵法生產味精取得成功，帶動了其他氨基酸的研究開發(fā)。 氨基酸的生產方法 ? 抽提法（水解蛋白質） ? 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 酮戊酸經溴化后合成 DL谷氨酸。 ?氨基酸分為兩大類，即蛋白質氨基酸和非蛋白質氨基酸。 ? 目前氨基酸產業(yè)發(fā)展較快的國家是美國、日本和中國。 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。 ? 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。 上層培養(yǎng)基 有指示菌 影印接種 有抑制劑 L丙氨酸產生菌 枯草桿菌生長區(qū) 豐富細菌 培養(yǎng)基平板分離 產氨基酸培養(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 氨基酸高產菌株代謝控制發(fā)酵基本規(guī)律 以合成途徑與代謝調控為理論依據(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 。低濃度 bio降低裂解酶活性，使菌體生長后關閉乙醛酸循環(huán)，使底物流向 Glu合成，低濃度 bio使膜磷脂合成缺陷，增加膜通透性，利于Glu胞外分泌，解除反饋調節(jié)，利于 Glu合成并大量積累。 ? 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 。并先后建立了沈陽味精廠、青島味精廠和天津味精廠，規(guī)模均很小，1949年全國味精總產量不到 500噸。 ?還有兩種半必需氨基酸，即精氨酸和酪氨酸。 ?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中攝取，
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