氨基酸工業(yè)代謝控制發(fā)酵-展示頁
2024-10-25 12:36本頁面
【正文】 基酸發(fā)酵的發(fā)展 ? 我國氨基酸生產(chǎn)最早在 1922年用酸法水解面筋生產(chǎn)谷氨酸鈉即味精，在上海開辦了天廚味精廠，該味精的制造方法曾向美、英、法申請(qǐng)專利，并取得了專利權(quán)。 ? 1965年發(fā)酵法生產(chǎn)味精取得成功，帶動(dòng)了其他氨基酸的研究開發(fā)。隨著酶制劑的應(yīng)用和生產(chǎn)工藝及裝備的改進(jìn)，技術(shù)水平不斷提高，進(jìn)一步推動(dòng)了味精生產(chǎn)的快速發(fā)展。 氨基酸發(fā)酵的發(fā)展動(dòng)向 新技術(shù)和工藝的開發(fā)應(yīng)用 新產(chǎn)品的開發(fā)、新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展 第二節(jié) 微生物代謝控制發(fā)酵 ? 微生物代謝調(diào)節(jié) 時(shí)序調(diào)節(jié) (temporal regulation) 微生物對(duì)生長、發(fā)育、分化不同生理時(shí)期的代謝調(diào)節(jié) 適應(yīng)調(diào)節(jié) 微生物對(duì)細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的變化作出應(yīng)答性調(diào)節(jié) ? 微生物的經(jīng)濟(jì)化學(xué)與合目的性 Economic Biochemistry（經(jīng)濟(jì)化學(xué)）：微生物利于生存發(fā)生的所有生化反應(yīng)皆有精確計(jì)算，有很高經(jīng)濟(jì)效益 Telenomic （合目的性）：微生物按需要有目的進(jìn)行物質(zhì)合成的能力 一、代謝控制發(fā)酵的定義 代謝控制發(fā)酵：微生物正常代謝調(diào)節(jié)，不過量積累初級(jí)代謝產(chǎn)物；人為解除正常代謝調(diào)節(jié)，而大量積累初級(jí)代謝產(chǎn)物的發(fā)酵方式。 解除分解代謝降解物阻遏的技術(shù)與方法 ? 發(fā)酵條件控制 加入安慰誘導(dǎo)物：如 Lac結(jié)構(gòu)類似物 IPTG ? 抗降解物阻遏突變株的選育 加入高濃度底物篩選仍產(chǎn)生大量目的產(chǎn)物的突變株 二、分解代謝降解物阻遏 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 repressor A RNA聚合酶 反饋?zhàn)瓒? 活性 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? 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(duì)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 AO AR＋ 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 第三節(jié) 谷氨酸的生物合成途徑 ? 生產(chǎn)谷氨酸的主要菌株 ? 生成谷氨酸的主要酶反應(yīng) ? 谷氨酸生物合成的理想途徑 ? 谷氨酸發(fā)酵的代謝途徑 Glu發(fā)酵常用菌種 谷氨酸棒桿菌 () 北京棒桿菌 ( ) 黃色短桿菌 (Brevibacterium flavum) 乳糖發(fā)酵短桿菌 () 谷氨酸的生物合成包括 ? 糖酵解作用（ glycol
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