氨基酸發(fā)酵機(jī)制ppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 04:15本頁(yè)面
【正文】 （三羧酸循環(huán)） α — KGA脫氫酶酶活性微弱或喪失 ? 這是菌體生成并積累 α — KGA的關(guān)鍵，從上圖可以看出， α — KGA是菌體進(jìn)行 TCA循環(huán)的中間性產(chǎn)物，在 α — KGA脫氫酶的作用下氧化脫羧生成琥珀酸輔酶 A，只有當(dāng)體內(nèi) α — KGA脫氫酶活性很低時(shí)，TCA循環(huán)才能夠停止， α — KGA才得以積累。 （乙醛酸循環(huán)） ? 菌體內(nèi)必須有乙醛酸循環(huán)（ DCA）的關(guān)鍵酶 —— 異檸檬酸裂解酶。 體系中如果不存在 CO2固定反應(yīng)，則有： 則 3/2 C6H12O6 + NH4+ == C5H9O4 N + 4 CO2 產(chǎn)率： 147 /（ 180*3/2） == % 體系中存在 CO2固定反應(yīng)，則有： ?則有： ? C6H12O6 + NH4+ == C5H9O4 N + CO2 ?產(chǎn)率： 147 / 180 == % ? 可見(jiàn)，在 GA的生物合成過(guò)程中， CO2固定反應(yīng)對(duì)于產(chǎn)率的提高有著多么重要的作用。 三）氨的導(dǎo)入 有三種方式： ① α－酮戊二酸還原氨基化生成谷氨酸。但是谷氨酸產(chǎn)生菌中天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶 (GOT)和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶 (GPT)活力很低，轉(zhuǎn)氨途徑并不重要。谷氨酸合成酶對(duì) NH4＋的親和力比谷氨酸脫氫酶強(qiáng)得多，當(dāng)環(huán)境中 NH4＋濃度很低時(shí)，可由谷氨酸合成酶途徑合成谷氨酸。 二 細(xì)胞膜通透性控制 ? 細(xì)胞膜通透性的調(diào)節(jié)對(duì)于 GA 發(fā)酵時(shí)非常重要的，當(dāng)菌體進(jìn)入產(chǎn)物合成期時(shí)，開(kāi)始有 GA的產(chǎn)生，這是如果能夠大量的把產(chǎn)物及時(shí)的排泄到細(xì)胞膜外，可以解除 GA對(duì) L— 谷氨酸脫氫酶活性的抑制作用，從而實(shí)現(xiàn)由 Glucose 到 GA的高效率轉(zhuǎn)化。生物素缺陷型菌種因不能合成生物素，從而抑制了不飽和脂肪酸的合成。 ? 生物素對(duì)細(xì)胞膜合成的影響主要是通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜的主要成分 —— 磷脂 (結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 58)中的脂肪酸的生物合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)限制了菌體脂肪酸的合成時(shí)，細(xì)胞就會(huì)形成一個(gè)細(xì)胞膜不完整的菌體。選育生物素缺陷型菌株，阻斷生物素合成，最終導(dǎo)致磷脂合成不足，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)不完整，提高細(xì)胞膜的谷氨酸通透性。 ? 表面活性劑對(duì)生物素有拮抗作用，阻斷不飽和脂肪酸的合成，使磷脂合成受阻。細(xì)胞膜失去細(xì)胞壁的保護(hù)而發(fā)生繼發(fā)性變化。選育油酸缺陷型，阻斷不飽和脂肪酸的合成，并限制外源供給量，就可限制磷脂的合成。 ： 找到高溫下細(xì)胞膜合成有缺損的突變株。表 55，表 56 第三節(jié) 賴氨酸發(fā)酵機(jī)制 ? 一、行業(yè)介紹： ? Lys是人體所必需的 8種氨基酸之一，（ Thr Val Leu ILe Phe Met Lys try，蘇、頡、亮、異亮、苯丙、蛋、賴、色）， Lys主要來(lái)自于動(dòng)物蛋白質(zhì) 。 80年代賴氨酸食品曾經(jīng)非常盛行。 二、賴氨酸生物合成途徑 ? 目前已知的賴氨酸生物合成途徑有兩條，一條以細(xì)菌類為主、另一條以酵母菌為主。 ? 細(xì)菌類發(fā)酵與酵母菌發(fā)酵的比較： ? 優(yōu)點(diǎn)： ? （ 1）菌體體積較小，相對(duì)增殖所用的底物較少，產(chǎn)率高。 ? （ 3）細(xì)菌的細(xì)胞膜的通透性易于調(diào)節(jié)，對(duì)于胞外產(chǎn)品，可以通過(guò)其細(xì)胞膜的通透性控制來(lái)促進(jìn)產(chǎn)物的分泌，例如， GA的發(fā)酵；對(duì)于胞內(nèi)產(chǎn)物，其細(xì)胞壁比酵母的細(xì)胞壁易于破碎。 ? 2）細(xì)菌發(fā)酵過(guò)程中的無(wú)菌程度要求非常嚴(yán)格，發(fā)酵過(guò)程中大部分的細(xì)菌對(duì)于溶氧的要求也很高，這就增加了細(xì)菌發(fā)酵的生產(chǎn)成本。 大腸桿菌中的 Lys的生物合成與代謝調(diào)控 ? 大腸桿菌賴氨酸代謝特點(diǎn)： ? 關(guān)鍵酶：天冬氨酸激酶是一個(gè)同功酶，分別受三個(gè)代謝產(chǎn)物的抑制，這三個(gè)終產(chǎn)物分別是：Lys、 Met和 Thr，只有當(dāng)這三個(gè)代謝產(chǎn)物同時(shí)過(guò)量時(shí)， Asp激酶的活性才能完全被抑制。 ? ? 根據(jù)上述代謝特點(diǎn)，要使菌體合成并積累L
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