10氨基酸生產(chǎn)(編輯修改稿)
2025-02-26 09:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 標(biāo)記及外源基因插入的多克隆位點(diǎn)，可從常用的克隆載體中獲得。 基因轉(zhuǎn)移手段 ? 由于棒狀桿菌是革蘭氏陽(yáng)性菌， CaCl2轉(zhuǎn)化法對(duì)它不適用。 ? 通常采用的方法有 :原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)，電轉(zhuǎn)化，接合轉(zhuǎn)移。 ? 原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化的方法是較早采用的方法，由于受到原生質(zhì)體再生條件的局限，效率不高 。 ? 電轉(zhuǎn)化方法由于高效，快速被廣泛使用，目前它的轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化法的 100～ 1000倍。 ? 接合轉(zhuǎn)移可用于基因在親緣關(guān)系遠(yuǎn)的物種之間的轉(zhuǎn)移，并且可將外源基因整合于染色體上，易于穩(wěn)定遺傳。 氨基酸發(fā)酵的代謝控制 ? 控制發(fā)酵的條件 ? 控制細(xì)胞滲透性 ? 控制旁路代謝 ? 降低反饋?zhàn)饔梦锏臐舛? ? 消除終產(chǎn)物的反饋抑制與阻遏作用 ? 促進(jìn) ATP的積累，以利氨基酸的生物合成 控制發(fā)酵的條件 ? 專(zhuān)性需氧菌，控制環(huán)境條件可改變代謝途徑和產(chǎn)物。 控制細(xì)胞滲透性 ?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。 ?青霉素：抑制細(xì)胞壁的合成，由于細(xì)胞面內(nèi)外的滲透壓而泄露出來(lái)。 控制旁路代謝 降低反饋?zhàn)饔梦锏臐舛? ? 利用營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株進(jìn)行氨基酸發(fā)酵必須限制所要求的氨基酸的量。 限制精氨酸的濃度可解除反饋抑制，實(shí)現(xiàn)鳥(niǎo)氨酸的生物合成。 消除終產(chǎn)物的反饋抑制與阻遏作用 ? 使用抗氨基酸結(jié)構(gòu)類(lèi)似物突變株的方法。 促進(jìn) ATP的積累，以利氨基酸的生物合成 ? ATP的積累可促進(jìn)氨基酸的生物合成 氨基酸發(fā)酵的工藝控制 ? 培養(yǎng)基 ? pH ? 溫度 ? 氧 培養(yǎng)基 ? 碳源： 淀粉水解糖、糖蜜 、醋酸、乙醇、烷烴 碳源濃度過(guò)高時(shí)，對(duì)菌體生長(zhǎng)不利，氨基酸的轉(zhuǎn)化率降低。 菌種性質(zhì)、生產(chǎn)氨基酸種類(lèi)和所采用的發(fā)酵操作決定碳源種類(lèi) 氮源：銨鹽、尿素、氨水； ? 同時(shí)調(diào)整 pH值。 ? 營(yíng)養(yǎng)缺陷型添加適量氨基酸主要以添加有機(jī)氮源水解液。 ? 需生物素和氨基酸，以玉米漿作氮源。 ? 尿素滅菌時(shí)形成磷酸銨鎂鹽，須單獨(dú)滅菌?？煞峙骷印? ? 氨水用 pH自動(dòng)控制連續(xù)流加 ? 合適 C/N ? 氮源用于調(diào)整 pH。 ? 合成菌體 ? 生成氨基酸，因此比一般微生物發(fā)酵的C/N高。 ? 磷酸鹽：對(duì)發(fā)酵有顯著影響。不足時(shí)糖代謝受抑制。 ? 鎂：是已糖磷酸化酶、檸檬酸脫氫酶和羧化酶的激活劑，并促進(jìn)葡萄糖 6磷酸脫氫酶活力。 ? 鉀：促進(jìn)糖代謝。谷氨酸產(chǎn)酸期鉀多利于產(chǎn)酸，鉀少利于菌體生長(zhǎng)。 ? 鈉：調(diào)節(jié)滲透壓作用，一般在調(diào)節(jié) pH值時(shí)加入。 ? 錳：是許多酶的激活劑。 ? 鐵：是細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶和過(guò)氧化氫酶的活性基的組成分，可促進(jìn)谷氨酸產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)。 ? 銅離子：對(duì)氨基酸發(fā)酵有明顯毒害作用。 ? 生長(zhǎng)因子：生物素 作用：影響細(xì)胞膜透性和代謝途徑。 濃度：過(guò)多促進(jìn)菌體生長(zhǎng)，氨基酸產(chǎn)量低。過(guò)少菌體生長(zhǎng)緩慢，發(fā)酵周期長(zhǎng)。 與其它培養(yǎng)條件的關(guān)系：氧供給不足，生物素過(guò)量時(shí)，發(fā)酵向其它途徑轉(zhuǎn)化。 種類(lèi)：玉米漿、麩皮水解液、甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜為來(lái)源。 pH對(duì)氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 ? 作用機(jī)理：主要影響酶的活性和菌的代謝。 ? 控制 pH方法：流加尿素和氨水 ? 流加方式：根據(jù)菌體生長(zhǎng)、 pH變化、糖耗情況和發(fā)酵階段等因素決定。 ? 控制： ? （ 1）菌體生長(zhǎng)或耗糖慢時(shí)，少量多次流加尿素，避免 pH過(guò)高 ? （ 2）菌體生長(zhǎng)或耗糖過(guò)快時(shí)，流加尿素可多些，以抑制菌體生長(zhǎng)。 ? （ 3）發(fā)酵后期，殘?zhí)巧伲咏殴迺r(shí)，少加或不加尿素，以免造成氨基酸提取困難。 ? （ 4）氨水對(duì) pH影響大，應(yīng)采取連續(xù)流加。 溫度對(duì)氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 ? 菌體生長(zhǎng)達(dá)一定程度后再開(kāi)始產(chǎn)生氨基酸，因此菌體生長(zhǎng)最適溫度和氨基酸合成的最適溫度是不同的。 ? 菌體生長(zhǎng)溫度過(guò)高，則菌體易衰老， pH高，糖耗慢，周期長(zhǎng)，酸產(chǎn)量低。 ? 采取措施：少量多次流加尿素，維持最適生長(zhǎng)溫度，減少風(fēng)量等，促進(jìn)菌體生長(zhǎng)。 氧對(duì)氨基酸發(fā)酵的影響及其控制 ? 要求供氧充足的谷氨酸族氨基酸發(fā)酵：生物合成與 TCA循環(huán)有關(guān)。 ? 適宜在缺氧條件下進(jìn)行的亮氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸發(fā)酵：菌體呼吸受阻時(shí)產(chǎn)量最大。 ? 供氧不足時(shí)產(chǎn)酸受輕微影響的天冬氨酸族氨基酸發(fā)酵 谷氨酸生產(chǎn)工藝 ? 工業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)始于由水解小麥面筋或大豆蛋白質(zhì)而制取。 ? 1957年，日本率先采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)，并投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，這是被譽(yù)為現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的重大創(chuàng)舉，使發(fā)酵工業(yè)進(jìn)入調(diào)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1