發(fā)酵原理和代謝工程的基本概念(編輯修改稿)
2024-10-08 20:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 張星元：發(fā)酵原理（講座） 17 為了提高產(chǎn)物對(duì)原料的轉(zhuǎn)化率， 就要求代謝主流（根據(jù)代謝分析的結(jié)果）經(jīng)設(shè)定的載流路徑流到目的產(chǎn)物。因?yàn)檫@樣的載流路徑是 帶有主觀導(dǎo)向性的虛擬的載流途徑，所以把它們叫做理想載流路徑。 2022/9/20 張星元：發(fā)酵原理（講座） 18 既然微生物的代謝主流對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的途徑有 自主的 選擇性，而工業(yè)發(fā)酵的目標(biāo)又是要微生物的代謝主流經(jīng)理想載流途徑，流到目的產(chǎn)物，因此就有必要去解決 理想載流途徑的設(shè)計(jì) 問題和對(duì)代謝主流的 合理導(dǎo)向 問題。 2022/9/20 張星元：發(fā)酵原理（講座） 19 “五段式” 在工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中，培養(yǎng)器中的微生物細(xì)胞的代謝是分步進(jìn)行的。胞外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（一般要經(jīng)胞外酶降解后）從培養(yǎng)介質(zhì)跨膜進(jìn)入細(xì)胞，（一般要）經(jīng)過“向心途徑”、“中心途徑”和“離心途徑”等三段連續(xù)的代謝途徑的代謝，才能在胞內(nèi)生成目的產(chǎn)物，最后，目的產(chǎn)物跨過細(xì)胞質(zhì)膜排出細(xì)胞回到培養(yǎng)介質(zhì)。 【下續(xù)】 2022/9/20 張星元：發(fā)酵原理（講座） 20 因此， 典型的理想載流途徑應(yīng)該由以上五段承擔(dān)不同代謝分工的依次銜接的代謝途徑組成。這就是載流途徑的“五段式”。在這條載流途徑上流動(dòng)的代謝主流對(duì)應(yīng)地也有五段，這就是代謝主流的“五段式”。 2022/9/20 張星元：發(fā)酵原理（講座） 21 在“ 載流路徑 ” 、“ 代謝主流 ” 和“ 五段式 ” 等概念的基礎(chǔ)上，從統(tǒng)籌的角度出發(fā)，提出 能作為一個(gè)整體用于設(shè)計(jì)育種以及發(fā)酵工藝控制的 的五字策略 ： “ 進(jìn)、通、節(jié)、堵、出 ” 【下續(xù)】 2022/9/20 張星元：發(fā)酵原理（講座） 22 ①進(jìn)，促進(jìn)細(xì)胞對(duì)碳源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收；②通，使來自上游和各個(gè)注入分支的碳架物質(zhì)能暢通地流向目的產(chǎn)物； ③節(jié)，阻塞與目的產(chǎn)物的形成無關(guān)或關(guān)系不大的代謝支流，使碳架物質(zhì)相對(duì)集中地流向目的產(chǎn)物； ④堵，消除或削弱目的產(chǎn)物進(jìn)一步代謝的途徑； ⑤出，促進(jìn)目的產(chǎn)物向胞外空間分泌。 2022/9/20 張星元：發(fā)酵原理（講座） 23 16. 代謝網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)及其剛性 微生物代謝網(wǎng)絡(luò)中的途徑的交叉點(diǎn)（代謝流的集散處）叫做 節(jié)點(diǎn)（ node） ，微生物自動(dòng)抵制節(jié)點(diǎn)處代謝物流量分配比
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