2谷氨酸发酵机制总结
(完整版)谷氨酸发酵

1)生物素营养缺陷型⏹作用机制:生物素是脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶,参与了脂肪酸的合成,进而影响脂肪酸的合成.当磷脂合成量少到正常的1/2左右时,细胞变形,Glu向膜外泄漏.⏹控制关键:使用该类突变株必须限制发酵培养基中生物素亚适量(5-10 g/L).在发酵初期(0-8小时),细胞正常生长,当生物素耗尽后,在菌的再次倍增时,开始出现异常形态细胞,即完成了细胞从生长型到积累型转换.2)油酸营养缺陷型⏹作用机制:油酸营养缺陷型丧失了合成油酸的能力,通过控制油酸使磷脂合成量减少到正常量的1/2左右.⏹控制关键:保证在培养基中油酸亚适量,完成细胞从生长型到生产型的转换.(3)添加表面活性剂⏹添加表面活性剂(如吐温60)或不饱和脂肪酸(C16-18),也能造成细胞渗漏,积累谷氨酸.⏹机理:两者在脂肪酸合成时对生物素有拮抗作用,导致磷脂合成不足,形成不完整的细胞膜.⏹关键:控制好脂肪酸或表面活性剂的时间和浓度,必须在药剂加入后,在这些药剂存在下进行分裂,形成产酸型细胞.(4)添加青霉素⏹机理:青霉素抑制谷氨酸生产菌细胞壁后期的合成,细胞膜在失去保护,在渗透压的作用下受损,向外泄露谷氨酸.⏹控制关键:一般在进入对数生长期的早期(3-6小时)添加.添加青霉素后倍增的菌体不能合成完整的细胞壁,完成细胞功能的转换.谷氨酸发酵强制控制工艺⏹为了稳产,克服培养基原料中某些成分不易控制带来的影响,在谷氨酸发酵时可采取“强制控制”的方法,如:“高生物素高吐温”或“高生物素高青霉素”的方法.⏹控制方法:在发酵培养基中预先配加一定量(过量)的纯生物素,大大地削弱每批原料中生物素含量变化的影响,高生物素、大接种量能促进菌体迅速增殖.再在菌体倍增的早期加入相对高的吐温或青霉素,形成产酸型细胞.固定其它条件,确保高产稳产。
谷氨酸发酵⏹ 1.适应期:尿素分解出氨使pH上升.糖不利用.2-4h.措施:接种量和发酵条件控制使适应期缩短.⏹ 2.对数生长期:糖耗快,尿素大量分解使pH上升,氨被利用pH又迅速下降.溶氧急剧下降后维持在一定水平.菌体浓度迅速增大,菌体形态为排列整齐的八字形.不产酸.12h.措施:及时供给菌体生长必须的氮源及调节pH,在pH7.5-8.0时流加尿素;维持温度30- 32℃⏹ 3.菌体生长停止期:谷氨酸合成.措施:提供必须的氨及pH维持在7.2-7.4.大量通**,控制温度34-37 ℃.⏹ 4.发酵后期:菌体衰老,糖耗慢,残糖低.措施:营养物耗尽酸浓度不增加时,及时放罐.发酵周期一般为30h.二、谷氨酸发酵的生化过程⏹(1)是代谢控制发酵的典型代表⏹(2)是目前代谢控制发酵中,在理论与实践上最成熟的……⏹整个过程可简单的分为2 个阶段:➢第1阶段是菌体生长阶段;➢第2阶段是产酸阶段,谷氨酸得以大量积累。
(完整版)谷氨酸发酵
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1)生物素营养缺陷型⏹作用机制:生物素是脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶,参与了脂肪酸的合成,进而影响脂肪酸的合成.当磷脂合成量少到正常的1/2左右时,细胞变形,Glu向膜外泄漏.⏹控制关键:使用该类突变株必须限制发酵培养基中生物素亚适量(5-10 g/L).在发酵初期(0-8小时),细胞正常生长,当生物素耗尽后,在菌的再次倍增时,开始出现异常形态细胞,即完成了细胞从生长型到积累型转换.2)油酸营养缺陷型⏹作用机制:油酸营养缺陷型丧失了合成油酸的能力,通过控制油酸使磷脂合成量减少到正常量的1/2左右.⏹控制关键:保证在培养基中油酸亚适量,完成细胞从生长型到生产型的转换.(3)添加表面活性剂⏹添加表面活性剂(如吐温60)或不饱和脂肪酸(C16-18),也能造成细胞渗漏,积累谷氨酸.⏹机理:两者在脂肪酸合成时对生物素有拮抗作用,导致磷脂合成不足,形成不完整的细胞膜.⏹关键:控制好脂肪酸或表面活性剂的时间和浓度,必须在药剂加入后,在这些药剂存在下进行分裂,形成产酸型细胞.(4)添加青霉素⏹机理:青霉素抑制谷氨酸生产菌细胞壁后期的合成,细胞膜在失去保护,在渗透压的作用下受损,向外泄露谷氨酸.⏹控制关键:一般在进入对数生长期的早期(3-6小时)添加.添加青霉素后倍增的菌体不能合成完整的细胞壁,完成细胞功能的转换.谷氨酸发酵强制控制工艺⏹为了稳产,克服培养基原料中某些成分不易控制带来的影响,在谷氨酸发酵时可采取“强制控制”的方法,如:“高生物素高吐温”或“高生物素高青霉素”的方法.⏹控制方法:在发酵培养基中预先配加一定量(过量)的纯生物素,大大地削弱每批原料中生物素含量变化的影响,高生物素、大接种量能促进菌体迅速增殖.再在菌体倍增的早期加入相对高的吐温或青霉素,形成产酸型细胞.固定其它条件,确保高产稳产。
谷氨酸发酵⏹ 1.适应期:尿素分解出氨使pH上升.糖不利用.2-4h.措施:接种量和发酵条件控制使适应期缩短.⏹ 2.对数生长期:糖耗快,尿素大量分解使pH上升,氨被利用pH又迅速下降.溶氧急剧下降后维持在一定水平.菌体浓度迅速增大,菌体形态为排列整齐的八字形.不产酸.12h.措施:及时供给菌体生长必须的氮源及调节pH,在pH7.5-8.0时流加尿素;维持温度30- 32℃⏹ 3.菌体生长停止期:谷氨酸合成.措施:提供必须的氨及pH维持在7.2-7.4.大量通**,控制温度34-37 ℃.⏹ 4.发酵后期:菌体衰老,糖耗慢,残糖低.措施:营养物耗尽酸浓度不增加时,及时放罐.发酵周期一般为30h.二、谷氨酸发酵的生化过程⏹(1)是代谢控制发酵的典型代表⏹(2)是目前代谢控制发酵中,在理论与实践上最成熟的……⏹整个过程可简单的分为2 个阶段:➢第1阶段是菌体生长阶段;➢第2阶段是产酸阶段,谷氨酸得以大量积累。
2谷氨酸发酵机制
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物的结构类似物)阻止催化该途径的一个或几个反应中的 一个或几个酶的合成,其实质是调节基因的作用,与此相 反有酶合成的诱导。
• 优先合成:对于分支途径而言,由于催化某一分支反应的酶
活性远远大于催化另一分支反应的酶活性,结果先合成酶活 性大的那2一、分优先支合的成终与平产衡物合。成当该终产物浓度达到一定浓度时, 就会抑制(该1酶)优,先使合代成(谢P转ref向eren合ce成d sy另nth一esi分s)支的终产物。
第二章 谷氨酸发酵机制
【教学目的与要求】理解并掌握谷氨酸的生物合成途
径及其调节机制、掌握谷氨酸产生菌细胞膜渗透性
控制
【教学重点与难点】掌握谷氨酸的生物合成途径及其
调节机制、发酵过程中谷氨酸产生菌细胞膜渗透性
控制
• 【教学内容】 2.1 谷氨酸的生物合成途径
•
2.2 谷氨酸生物合成的调节机制
•
2.3 谷氨酸发酵中细胞膜渗透性控制
2.1 谷氨酸的生物合成途径
2.1.1 谷氨酸生物合成的主要酶反应 • (1)谷氨酸脱氢酶(GDH)所催化的还原氨基化反应
α-酮戊二酸+NH4++NADPH2+→ 谷氨酸+H2O+NADP+
• (2) 转氨酶(AT)催化的转氨反应
α-酮戊二酸+氨基酸 → 谷氨酸+ α-酮酸
• (3) 谷氨酸合成酶(GS)催化的反应
2.1.3影响两条代谢途径比例的主要因素
• (1)内在因素:菌种特性
• 丙酮酸羧化酶 • 苹果酸酶 • 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
• 二氧化碳固定反应酶系 看上述酶活决定是否该
论述谷氨酸发酵的原理

论述谷氨酸发酵的原理
谷氨酸发酵是一种利用微生物如大肠杆菌(Escherichia coli)进行合成谷氨酸的生物工艺过程。
原理如下:
1. 微生物选择:在谷氨酸发酵中,经常选择大肠杆菌作为发酵菌。
大肠杆菌具有高产谷氨酸的能力,并且生长速度较快,适应性强。
2. 培养基准备:谷氨酸发酵的培养基需提供适合微生物生长和发酵所需的营养物质,如碳源、氮源、矿物盐和辅助因子等。
常用的碳源包括葡萄糖、淀粉等,氮源则可以是氨基酸、蛋白质等。
此外,还可添加特定的辅助因子如磷酸、镁离子等。
3. 发酵过程:将所选的微生物接种到预先准备好的培养基中,进行发酵过程。
在发酵过程中,微生物利用碳源和氮源进行生长和代谢,并分泌出所需的酶以转化底物产生目标产物谷氨酸。
4. 发酵控制:为了提高谷氨酸的产量和质量,发酵过程需要进行严格的控制。
这包括控制发酵温度、pH值、氧气供给和搅拌速度等。
适当调节这些因素可以提高微生物的生长速度和代谢产物的积累。
5. 谷氨酸提取和纯化:发酵结束后,需将谷氨酸从发酵液中提取出来,并进行纯化。
一般通过离心、过滤和浓缩等步骤,将目标产物分离提取。
接下来,通过
晶体化、离子交换层析等方法,进行纯化和分离,得到高纯度的谷氨酸。
总之,谷氨酸发酵的原理是利用适宜的菌种和培养基,通过微生物的生长和代谢过程,合成谷氨酸。
发酵过程需要进行严格的控制,以提高产量和质量,最终通过提取和纯化得到高纯度的谷氨酸。
谷氨酸的发酵和提取工艺综述
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⾕氨酸的发酵和提取⼯艺综述综述:⾕氨酸的发酵与提取⼯艺第⼀部分⾕氨酸概述⾕氨酸⾮⼈体所必需氨基酸,但它参与许多代谢过程,因⽽具有较⾼的营养价值,在⼈体内,⾕氨酸能与⾎氨结合⽣成⾕氨酰胺,解除组织代谢过程中所产⽣的氨毒害作⽤,可作为治疗肝病的辅助药物,⾕氨酸还参与脑蛋⽩代谢和糖代谢,对改进和维持脑功能有益。
另外,众所周知的⾕氨酸钠盐即味精有很强烈的鲜味,是重要的调味品。
1996、1997、1998年味精年产量分别为55.0万吨、56.64万吨、59.03万吨。
尽管如此,我国⼈均年消耗味精量还只有400g左右,⽽台湾省已达2000g。
因此,中国将是世界上最⼤的潜在味精消费市场,也就是说,味精⽣产会稳步发展。
这也意味着⾕氨酸的⽣产不断在扩⼤[1]。
⾕氨酸⽣产⾛到今天就⽣产技术⽽⾔已有了长⾜进步,⽆论是规模还是产能都今⾮昔⽐,与此同时各⼚家还在追求完美, 这是⾏业进步的动⼒,也是⽣存之所需。
实际上⽣产⼯艺是与时俱进的,没有瑕疵的⼯艺是不存在的。
如:配⽅及提取⽅法现在是多种多样,有单⼀⽤纯⽣物素的,也有⽤⽢蔗糖蜜加纯⽣物素的, 还有加⽟⽶浆⼲粉或麸⽪⽔解液及⾖粕⽔解液等等;提取⽅法有:等电-离交、等电-离交-转晶、连续等点-转晶等等[2]。
本综述简述⾕氨酸⽣产的流程及发酵机制,着重介绍⾕氨酸的提取⼯艺。
第⼆部分⾕氨酸⽣产原料及其处理⾕氨酸发酵的主要原料有淀粉、⽢蔗糖蜜、甜菜糖蜜、醋酸、⼄醇、正烷烃(液体⽯蜡)等。
国内多数⾕氨酸⽣产⼚家是以淀粉为原料⽣产⾕氨酸的,少数⼚家是以糖蜜为原料进⾏⾕氨酸⽣产的,这些原料在使⽤前⼀般需进⾏预处理。
(⼀)糖蜜的预处理⾕氨酸⽣产糖蜜预处理的⽬的是为了降低⽣物素的含量。
因为糖蜜中特别是⽢蔗糖蜜中含有过量的⽣物素,会影响⾕氨酸积累。
故在以糖蜜为原料进⾏⾕氨酸发酵时,常常采⽤⼀定的措施来降低⽣物素的含量,常⽤的⽅法有以下⼏种:(1)活性炭处理法; (2)⽔解活性炭处理法;(3)树脂处理法。
第二章-谷氨酸发酵机制

第三节 谷氨酸发酵中细胞膜渗透性的控制
一、细胞膜的结构
谷氨酸发酵的关键在于发酵培养期间谷氨酸产生菌细胞 膜结构和功能上的特异性变化。
二、控制细胞膜渗透性的方法
根据细胞膜的结构特征,控制细胞膜通透性的 方法主要有两种类型: 一类是通过控制磷脂的合成来控制细胞膜通透性; 一类是通过控制细胞壁的合成间接控制细胞膜通 透性。
三、氮代谢的调节
• 控制谷氨酸发酵的关键之一就是降低蛋白质的合 成能力,使合成的谷氨酸不去转化成其他氨基酸 和合成蛋白质。生物素亚适量时,几乎没有异柠 檬酸裂解酶活力,琥珀酸氧化力弱,苹果酸和草 酰乙酸脱羧反应停止,完全氧化降低,ATP量减 少,蛋白质合成停滞,在铵离子适量存在时,菌 体积累谷氨酸。 • 生物素充足时,蛋白质合成增强,谷氨酸减少, 谷氨酸通过转氨作用生成其他蛋白质。
生物素对糖代谢的调节与能荷的调节是不同的,能 荷是对糖代谢流的调节,而生物素能够促进糖的 EMP途径、HMP途径、TCA循环。 在糖代谢中,生物素能催化脱羧和羧化反应。糖代 谢中依赖生物素的特异反应有:丙酮酸转化成草酰乙 酸;苹果酸转化为丙酮酸;琥珀酸与丙酮酸的互变; 草酰琥珀酸转化为a-酮戊二酸。
第二章
谷氨酸发酵机制
第一节 谷氨酸的生物合成途径
第二节 谷氨酸生物合成的调节机制
谷氨酸发酵生产

谷氨酸发酵生产谷氨酸发酵一、实验目的谷氨酸(glutamic acid)是最先成功地利用发酵法进行生产的氨基酸。
谷氨酸发酵是典型的代谢调控发酵,其代谢途径相对研究得比较清楚。
因此,了解谷氨酸发酵机制,掌握其发酵工艺,将有助于对代谢调控发酵的理解,有助于对其他有氧发酵的理解和掌握,也有助于对已掌握的生化、微生物知识的融会贯通。
通过本次实验,掌握有氧发酵的一般工艺,熟练掌握通用机械搅拌罐的设备使用。
二、实验原理1、谷氨酸发酵机制谷氨酸发酵是菌体异常代谢的产物,菌体正常代谢失调时,才能积累谷氨酸。
在正常的微生物代谢中,由葡萄糖生成的磷酸烯醇式丙酮酸比天冬氨酸优先合成谷氨酸。
谷氨酸合成过量时,谷氨酸抑制谷氨酸脱氢酶的活力和阻遏柠檬酸合成酶的合成,使代谢转向天冬氨酸的合成。
天冬氨酸合成过量后,反馈抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活力,停止草酰乙酸的合成。
所以,在正常情况下,谷氨酸并不积累。
谷氨酸生产菌由葡萄糖生物合成谷氨酸的途径见图5-7。
它包括糖酵解途径(EMP途径)、磷酸己糖途径(HMP途径),三羧酸循环(TCA循环)、乙醛酸循环,伍德-沃克曼反应(CO的固定反应等)。
2由于谷氨酸生产菌生理方面有以下共同特征,体内的代谢控制平衡被打破,使谷氨酸得以积累。
? 谷氨酸生产菌大多为生物素缺陷型。
谷氨酸发酵时,糖酵解经过EMP及HMP两个途径进行。
生物素充足时,HMP途径所占比例是38%,控制生物素亚适量的结果,发酵产酸期,HMP途径所占比例下降到约为26%,EMP途径所占的比例得以提高。
通过控制生物素亚适量,更重要的是由生物素促进的脂肪酸及磷脂合成减少,谷氨酸向膜外漏出,引起代谢失调,使谷氨酸得以积累。
? 谷氨酸生产菌的CO固定反应酶系活力强,可通过羧化作用(更多地2供应固定CO生成苹果酸或草酰乙酸转化成柠檬酸。
2? 谷氨酸生产菌的异柠檬酸裂解酶活力欠缺或微弱,使进入谷氨酸生成期后的乙醛酸循环弱,使异柠檬酸更多地转化成α-酮戊二酸。
微生物工艺学论文《谷氨酸发酵总结》

鲁东大学生命科学学院2011-20 12学年第2学期《微生物工程》课程论文课程号:任课教师成绩正文谷氨酸发酵技术总结中文摘要:本文通过对谷氨酸发酵过程中的基本概述、菌种选育、代谢控制、培养基优化、发酵过程控制及对现在工艺的改良等方面,对谷氨酸发酵技术的各个环节进行一次综合性的论述,进行一次初步的总结。
关键词:温度敏感株代粮发酵培养基优化染菌的防治糖的流加1.基本概述:谷氨酸在食品工业、日用化妆品行业、医药卫生行业及农业上都有重要的应用。
我国的味精产量居世界第一位,但人均消费水平较低,与港澳台及东南亚等地区存在着非常大的差距,所以我国的谷氨酸发酵产业有巨大的潜在市场。
谷氨酸的主要生产菌种有:(1)棒杆菌属:谷氨酸棒杆菌:生长素缺陷型、温度敏感型;北京棒杆菌;钝齿棒杆菌。
(2)短杆菌属:黄色短杆菌;天津短杆菌。
[1] 培养基的主要成分:碳源为豆饼,玉米浆;氮源除豆饼,玉米浆外还有尿素;生长因子为生物素。
谷氨酸的提取方法有:等电点结晶法,特殊沉淀法,离子交换法,溶剂萃取法,液膜萃取法等。
2.菌种选育:选育能够在工业生产中高产的菌种必须具备在高糖、高酸的培养基中能正常生长、代谢的能力,即在高渗透压的培养基中菌体的生长和谷氨酸的合成不受影响或影响很小(1)可通过诱变选育L-谷氨酸的结构类似物抗性突变株和营养缺陷型的回复突变株,以解除自身的反馈抑制和反馈阻遏,增大L-谷氨酸积累量。
(2)增加L-谷氨酸的前体物的合成量,可通过如选育抗氟乙酸、氟化钠、氮丝氨酸、氟柠檬酸等突变株,以及强化CO2固定反应突变株使谷氨酸大量积累。
(3)选育强化能量代谢的突变株。
谷氨酸高产菌的 2 个显著特点是:α-酮戊二酸继续向下氧化的能力缺陷和乙醛酸循环弱,使能量代谢受阻;TCA循环前一阶段的代谢减慢。
强化能量代谢,可补救上述两点不足,使TCA循环前一段代谢加强,谷氨酸合成的速度加快。
(4)通过选育不能以L-谷氨酸为唯一碳源生长的突变株,由于该突变株切断或减弱L-谷氨酸向下一步的代谢途径,从而L-谷氨酸能得到持续的积累。
谷氨酸发酵实验报告

一、实验目的1. 了解谷氨酸发酵的基本原理和过程。
2. 掌握谷氨酸发酵实验的操作方法。
3. 通过实验验证谷氨酸发酵过程中还原糖的消耗和谷氨酸的生成情况。
4. 分析发酵条件对谷氨酸发酵的影响。
二、实验原理谷氨酸发酵是一种典型的微生物发酵过程,主要利用谷氨酸棒杆菌在适宜的培养基和条件下,将糖类物质转化为谷氨酸。
发酵过程中,还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量发酵是否正常的重要指标。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 谷氨酸棒杆菌菌种- 葡萄糖- 酵母提取物- 牛肉膏- 磷酸氢二钠- 氯化钠- 琼脂- pH试纸- 还原糖检测试剂盒- 谷氨酸检测试剂盒- 恒温摇床- 恒温水浴锅- 721分光光度计2. 实验仪器:- 烧杯- 玻璃棒- 移液管- 试管- 离心机- 电子天平四、实验步骤1. 培养基制备:- 称取酵母提取物10g、牛肉膏5g、葡萄糖20g、磷酸氢二钠2g、氯化钠1g,加入100mL蒸馏水溶解,定容至1000mL。
- 将培养基分装至锥形瓶中,121℃高压灭菌15分钟。
2. 菌种活化:- 将谷氨酸棒杆菌菌种接种于装有适量培养基的锥形瓶中,37℃恒温培养24小时。
3. 发酵实验:- 将活化后的菌液以1%的接种量接种于装有100mL培养基的锥形瓶中,置于恒温摇床中,37℃、150r/min振荡培养。
- 每隔2小时取样,测定还原糖和谷氨酸的含量。
4. 数据处理:- 根据还原糖和谷氨酸的测定结果,绘制糖耗曲线和谷氨酸生成曲线。
- 分析发酵条件对谷氨酸发酵的影响。
五、实验结果与分析1. 糖耗曲线:实验过程中,还原糖含量随时间逐渐降低,说明谷氨酸棒杆菌在发酵过程中不断消耗葡萄糖。
2. 谷氨酸生成曲线:实验过程中,谷氨酸含量随时间逐渐增加,说明谷氨酸棒杆菌在发酵过程中不断合成谷氨酸。
3. 发酵条件对谷氨酸发酵的影响:- 温度:37℃时,谷氨酸发酵效果较好。
- pH值:pH值在6.5-7.0时,谷氨酸发酵效果较好。
[精选]2谷氨酸发酵--资料
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2.2.1 优先合成与反馈调节
黄色短杆菌的谷氨酸代谢调节机制如图 2-3所示,以它为例说明以葡萄糖为原料生物 合成谷氨酸主要存在的代谢调节方式。
图2-3 黄色短杆菌谷氨酸的代谢调节机制
1一磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 2一柠檬酸合成酶 3一异柠檬酸脱氢酶 4一α-酮戊二酸脱氢酶 5一谷氨酸脱氢酶
(1)优先合成 所谓优先合成,就是对于一个分支合成途径来 讲,由于催化某一分支反应的酶活性远远大于催化另 一分支反应的酶活性,结果先合成酶活性大的那一分 支的终产物。当该终产物达到一定浓度时,就会抑制 该酶,使代谢转向合成另一分支的终产物。谷氨酸比 天冬氨酸优先合成,谷氨酸合成过量后,就会抑制和 阻遏自身的合成途径,使代谢转向合成天冬氨酸。 α-酮戊二酸合成后由于α-酮戊二酸脱氢酶活性微 弱,谷氨酸脱氢酶的活力很强,故优先合成谷氨酸。
2.2.2 糖代谢的调节
(一)能荷控制
糖代谢的调节主要受能荷的控制,也就是受 细胞内能量水平的控制。糖代谢最重要的生理功 能是以ATP的形式供给能量,在葡萄糖氧化过程 中,中间产物积累或减少时,会引起能荷的变化, 造成代谢终产物ATP的过剩或减少,这些中间产 物和腺嘌呤核苷酸(ATP、ADP、AMP)通过抑制 或激活糖代谢各阶段关键酶活性来调节能量的生 成。
2.2 谷氨酸生物合成的调节机制
谷氨酸产生菌大多为生物素缺陷型,谷 氨酸发酵时通常控制生物素亚适量,引起代 谢失调,使谷氨酸得以积累。 谷氨酸产生菌应丧失或仅有微弱的α-酮 戊二酸脱氢酶活力,使α-酮戊二酸不能继续 氧化。
谷氨酸脱氢酶活力很强,同时NADPH +H+再氧化能力弱,使到琥珀酸的反应受 阻,在过量NH4+存在时,经氧化还原共轭 的氨基化反应而生成谷氨酸。生成的谷氨固定反应如下:
第二章 谷氨酸发酵

第二章 谷氨酸发酵机制 3 谷氨酸发酵中如何控制细胞膜的渗透性 控制细胞膜渗透性的方法 3.1. 控制磷脂的合成:细胞膜磷脂含量低,有利于提高细胞膜通透性。 (3) 油酸缺陷型 油酸缺陷型突变株阻断了油酸的合成,丧失了脂肪酸生物合成的能力。 (4) 甘油缺陷型 甘油缺陷型菌株的遗传阻碍是丧失α-磷酸甘油脱氢酶,自身不能合成α-磷酸甘 油和磷脂。 (5) 温度敏感突变株 其突变位置发生在与谷氨酸分泌有密切关系的细胞膜的结构基因上,发生碱基 的转换或颠换,这样为基因所指导释出的酶,在高温时失活,导致细胞膜某些 结构的改变。
第二章 谷氨酸发酵机制 乙醛酸循环的作用 (1) 菌体生长期 由于三羧酸循环的缺陷——α-酮戊二酸氧化能力微弱,即α-酮戊二酸脱氢酶活力微 弱,为了获得能量和产生生物合成反应所需的中间产物,需走乙醛酸循环途径。 乙醛酸循环产生的苹果酸仍可返回三羧酸循环。 (2) 谷氨酸生成期 封闭乙醛酸循环。 (3) 如果CO2固定反应完全不起作用,丙酮酸完全氧化成乙酰CoA,,则 3C6H12O6 2C5H9O4N 此时,理论糖酸转化率为54.4%. 实际生产中,因发酵条件控制、菌体形成、微量副产物等,消耗一部分糖,实际糖 酸转化率处于54.4%和81.7%之间。
α-酮酸
第二章 谷氨酸发酵机制 1 谷氨酸的生物合成途径
1.1 生成谷氨酸的主要酶反应 (3)谷氨酸合成酶(GS)催化的反应
COOH CHNH2 CH2 CH2 COOH
α-酮戊二酸
COOH
COOH
+
CHNH2 CH2 CH2 COOH
谷氨酰胺
+ NADPH + H+
谷氨酸合成酶
CHNH2
2 CH
第二章 谷氨酸发酵机制 3 谷氨酸发酵中如何控制细胞膜的渗透性 控制细胞膜渗透性的方法 3.1. 控制磷脂的合成:细胞膜磷脂含量低,有利于提高细胞膜通透性。 (1) 生物素缺陷型 生物素作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA羧化酶的辅酶, 参与了脂肪酸的合成,进而影响磷脂的合成。限制发酵培养基中生物素的浓度 控制脂肪酸生物合成,从而控制控制磷脂的合成。当磷脂减少到正常值的一半 时,细胞变性,谷氨酸向膜外渗出,积累于发酵液中。 (2) 添加表面活性剂 在不饱和脂肪酸的合成过程中,吐温-60或饱和脂肪酸等抑制脂肪酸的合成。
谷氨酸生产菌代谢机理及研究现状
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题目谷氨酸生产菌的代谢机理和研究现状谷氨酸(Glutamic acid),是人体非必须氨基酸。
里索逊于1856年发现谷氨酸,至今已成为世界上氨基酸产量最大的品种。
其用途非常广泛,尤其是其下游产品的开发应用。
食品行业主要用于味精,增鲜剂的生产,还可与其他氨基酸并用增强功能;医药行业,多用于预防和治疗肝性昏迷,保护肝脏,是肝病患者的辅助药物。
而谷氨酸在改善儿童智力发育,维持大脑机能,治疗脑震荡或神经损伤等都有一定疗效;在日常用品中,洗发水、生发剂、香皂、牙膏、香波、泡沫浴液、洗洁净等都可以见到谷氨酸的踪影;农业,谷氨酸还可以用于柑桔增甜剂、微肥的载体、杀菌剂(氨基酸铜)。
1 谷氨酸发酵生产及现状谷氨酸是第一个成功用于发酵生产的氨基酸。
氨基酸的制取始于1820年,而直到1866 年德国化学家里豪森才从小麦面筋里水解物里提取到一种碱性氨基酸-谷氨酸。
1957年,日本率先用微生物发酵法生产谷氨酸,从而结束了由水解或化学合成法而制取谷氨酸的时代[1] 利用发酵法生产,有原料成本低,反应条件温和,可大规模生产等优点,是目前氨基酸生产的主要方法。
我国虽然发酵法生产谷氨酸稍晚,但现已成为世界产量和消费最大的国家。
以味精生产为例,其主要生产流程如下:目前,我国的味精相关产品发展迅速,产量高居世界首位。
据调查,2000-2006 年味精行业平均每年增长17%我国味精年需求量为119万t,味精年人均占有量为769g,而台湾和港澳地区人均占有量为2500g,两者相差甚远。
农村味精市场发展较快,各类小食品、食品加工业冷藏盐渍食品和方便食品等不断增加,味精出口逐年扩大,销路日旺。
据调查预测,未来10年,中国味精相关产品产量将达到160万t。
味精市场空间较大,很有发展前景。
2 谷氨酸生产菌发酵机理2.1 谷氨酸生物合成途径谷氨酸代谢途径包括糖酵解途径(EMP)、磷酸己糖途径(HMP)三羧酸循环(TCA循环)、乙醛酸循环、伍德-沃克曼反应(CQ固定反应)等。
谷氨酸发酵机制(2)
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谷氨酸发酵机制及产生菌的选育
一、谷氨酸概述
谷氨酸是中枢神经系统中一种最重要的兴奋性神经递质,主要分布于大脑皮质、海马、小脑和纹状体,在学习、记忆、神经元可塑性及大脑发育等方面起重要作用。
此外,谷氨酸对心肌能量代谢和心肌保护起着重要作用。
生物体内合成谷氨酸的前提物质是α-酮戊二酸,是三羧酸循环(TCA循环)的中间产物,由糖质原料生物合成谷氨酸的途径包括糖酵解途径(EMP途径)、三羧酸循环、乙醛酸循环、CO2的固定反应等。
二、谷氨酸发酵机制
糖质原料发酵生产谷氨酸时,由于三羧酸循环中的缺陷(丧失α-酮戊二酸脱氢酶氧化能力或氧化能力微弱),谷氨酸产生菌采用乙醛酸循环途径进行代谢,提供四碳二羧酸及菌体合成所需的中间产物等。
为了获得能量和产生生物合成反应所需要的中间产物,在谷氨酸发酵的菌体生长期,需要异柠檬酸裂解反应,走乙醛酸循环途径;
在菌体生长期之后,进入谷氨酸生成期,为了大量合成、积累谷氨酸,需要封闭乙醛酸循环。
因此在谷氨酸发酵中,菌体生长期的最适条件和谷氨酸生成积累期的最适条件是不一样的。
发酵法生产谷氨酸是利用谷氨酸生产菌的代谢,生产谷氨酸,并是谷氨酸得到积累从而得到产品的生物发酵过程。
谷氨酸的生物合成包括交接途径(EMP)、磷酸己糖途径(HMP)、三羧酸循环(TCA)、乙醛酸循环、伍德沃克曼反应(CO2的固定)等。
参与反应的主要酶有,催化还原氨基化反应的谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酸合成酶(GS)。
氨基酸发酵机制(2)
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机
制
第二篇 发酵机制
第 2.选育油酸缺陷型
五 章
3.选育甘油缺陷型
4.选育温度敏感型突变株
氨 由于磷脂结构复杂,又是细胞膜的必要成 基 分,所以磷脂合成障碍必须是条件型突变, 酸 如温度敏感型突变株才能存活,反之,从
发 温度敏感型突变株中可以找到细胞膜合成
酵 有缺陷的突变株。
机
制 5其他,如营养缺陷型;药物抗性突变株; 敏感型突变株等
酵
异柠檬酸
机
乙醛酸
制
富马酸
琥珀酸
第二篇 发酵机制
第 五
3.CO2固定
章 实验表明:草酰乙酸靠CO2的固定来补充; 已发现的途径有二条:
氨 基 PEP + CO2 + GDP PEP羧化酶 草酰乙酸 + GTP
酸 发 酵 机 制
CO2
酸丙 酮
苹果酸酶 酸 苹 苹果酸脱氢酶
草
果
酰
CO2
乙 NAD+ NADH+H+酸
酸
Mg2+ 羧化酶
发
酵 机
COOH-CH2CoA + ADP + Pi(丙二酰CoA)
制 生物素是羧化酶的辅酶,促进脂肪酸合成,
再合成磷脂。
第二篇 发酵机制
第 选育生物素缺陷型菌株
五 限制外源性生物素供应 抑制不饱和脂
章 (适量 ~ 贫乏)
肪酸合成磷脂
氨
↓ 磷脂↓
基
↓
酸
细胞膜结构不完整
发
↓
酵
细胞膜对谷氨酸通透性↑
氨 控制磷脂的合成
基 酸
使细胞膜受损(如表面活性剂) 青霉素损伤细胞壁,间接影响细胞膜
谷氨酸发酵机制
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第二章 谷氨酸发酵机制 • 第一节 谷氨酸的生物合成途径
• 谷氨酸的生物合成包括酵解途径(EMP)、磷酸 戊糖途径(HMP途径)、三羧酸循环(TCA循环)、 乙醛酸循环、伍德-沃克曼反应(CO2固定反应
等)。
明德崇智 厚朴笃行
一、生成谷氨酸的主要酶促反应
• (1)谷氨酸脱氢酶(GHD)所催化的还原 氨基化反应
明德崇智 厚朴笃行
(3)生物素对乙醛酸循环的影响 乙醛酸循环中关键酶是异柠檬酸裂解酶 和苹果酸合成酶。 ①异柠檬酸裂解酶催化的反应
明德崇智 厚朴笃行
• ②苹果酸合成酶催化的反应
乙醛酸循环的关键酶异柠檬酸裂解酶受葡萄糖、 琥珀酸阻遏,为醋酸所诱导。以葡萄糖为原料 发酵生产谷氨酸时,通过控制生物素亚适量, 几乎看不到异柠檬酸裂解酶的活性。 原因:①丙酮酸氧化能力下降,醋酸的生成速 度慢,所以为醋酸所诱导形成的异柠檬酸裂解 酶就很少。②由于该酶受琥珀酸阻遏,在生物 素亚适量条件下,因琥珀酸氧化能力降低而积 累的琥珀酸就会反馈抑制该酶的活性,并阻遏 该酶的生成,乙醛酸循环基本上是封闭的。这 样就使代谢流向异柠檬酸 -酮戊二酸谷氨 酸的方向高效率地移动。
完全氧化型代谢
明德崇智 厚朴笃行
③过量生物素催化脂肪酸合成,进而生成足 够量磷脂,使细胞形成比较完善的细胞膜, 细胞膜渗透性差,使细胞内合成谷氨酸不 能及时渗透到细胞外,引起谷氨酸合成过 程中的产物反馈抑制。 ※限量生物素时,有利于谷氨酸生产并在体 外积累大量的谷氨酸。
明德崇智 厚朴笃行
• 利用微生物法,通过生物素的梯度浓度,
找出其与谷氨酸菌的生长量(即OD值),在
一定范围内的线性关系,可绘制出生物素 的标准曲线,待测样经稀释后,培养12h, 从已知OD值曲线中找出对应的谷氨酸含量。
谷氨酸发酵机制概要
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1.谷氨酸的生物合成途径
• 1.1 谷氨酸的生物合成方式 • 1.1.1 还原氨基化
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• 异柠檬酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶的偶联反应
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1.1.2 转氨基作用
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1.2谷氨酸的生物合成途径
①EMP途径 ②HMP途径 ③TCA ④ CO2暗固定 ⑤乙醛酸循环
4.1 生物素对细胞膜透性调节 4.2 实验事实 4.3 油酸对细胞膜透性的影响 4.4 甘油对细胞膜透性的影响 4.5 青霉素对细胞膜透性的影响
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5.利用温度敏感型突变株进行谷氨酸 发酵的机制
• 温度敏感型突变株(temperature sensitive mutant,
用Ts表示) 。
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谢谢
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2.与谷氨酸发酵有关的因子及控制要点
2.1 谷氨酸发酵的主要生化特点 2.2 环境条件的调节(外在因素)
3.生物素对谷氨酸生物合成途径影响
3.1 生物素对糖酵解途径的影响 3.2 生物素对CO2暗固定途径的影响 3.3 生物素对乙醛酸途径的影响
2021/2/4
1
6ห้องสมุดไป่ตู้
4. 细胞膜透性调节
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(1) 葡萄糖首先经EMP及HMP两个途径 生成丙酮酸。其中以EMP途径为主,生物 素充足时HMP所占比例是38%;控制生物 素亚适量(2~5μg/L),在发酵产酸期, EMP所占的比例更大,HMP所占比例约为 26%。
(2) 生成的丙酮酸,一部分在丙酮酸脱 氢酶系的作用下氧化脱羧生成乙酰CoA,另 一部分经CO2固定反应生成草酰乙酸或苹果 酸,催化CO2固定反应的酶有丙酮酸羧化酶、 苹果酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。
细胞所处的能量状态用ATP、ADP和AMP之 间的关系来表示,称为能荷(energy charge)。能 荷计算公式为:
从上式可以看出,能荷是细胞所处能量状态 的一个指标。当细胞内的ATP全部转化为 AMP时, 能荷值为0;当AMP全部转化为ATP时,能荷值 为1。可见能荷值在0和1之间变动。已知大多数 细胞的能荷处于0~0.95之间,处于一种动态平 衡。
(一)谷氨酸发酵的代谢途径
谷氨酸的合成主要途径是α-酮戊二酸的 还原性氨基化,是通过谷氨酸脱氢酶完成的。 α-酮戊二酸是谷氨酸合成的直接前体,它来 源于三羧酸循环,是三羧酸循环的一个中间 代谢产物。由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢 途径如图2-2所示,至少有16步酶促反应。
图2-1 由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径
(5)α-酮戊二酸脱氢酶的调节 在谷氨酸产生菌中,α-酮戊二酸脱氢酶 活性微弱。
(6)谷氨酸脱氢酶的调节 谷氨酸对谷氨酸脱氢酶存在着反馈抑 制和反馈阻遏。
在谷氨酸产生菌正常代谢中,谷氨酸 比天冬氨酸优先合成,谷氨酸合成过量时, 谷氨酸抑制谷氨酸脱氢酶的活力和阻遏柠 檬酸合成酶催化柠檬酸的合成,使代谢转 向天冬氨酸的合成。天冬氨酸合成过量后, 天冬氨酸反馈抑制和反馈阻遏磷酸烯醇式 丙酮酸羧化酶的活力,停止草酰乙酸的合 成。所以,在正常情况下,谷氨酸并不积 累。
图2-3 黄色短杆菌谷氨酸的代谢调节机制
1-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶;2-柠檬酸合成酶;3-异柠檬酸脱氢酶; 4-α-酮戊二酸脱氢酶;5-谷氨酸脱氢酶
(1)优先合成 所谓优先合成,就是对于一个分支合成途径来 讲,由于催化某一分支反应的酶活性远远大于催化另 一分支反应的酶活性,结果先合成酶活性大的那一分 支的终产物。当该终产物达到一定浓度时,就会抑制 该酶,使代谢转向合成另一分支的终产物。谷氨酸比 天冬氨酸优先合成,谷氨酸合成过量后,就会抑制和 阻遏自身的合成途径,使代谢转向合成天冬氨酸。 α-酮戊二酸合成后由于α-酮戊二酸脱氢酶活性微 弱,谷氨酸脱氢酶的活力很强,故优先合成谷氨酸。
谷氨酸脱氢酶活力很强,同时NADPH +H+再氧化能力弱,使到琥珀酸的反应受 阻,在过量NH4+存在时,经氧化还原共轭 的氨基化反应而生成谷氨酸。生成的谷氨 酸不形成蛋白质而分泌到菌体外。由于谷 氨酸产生菌不利用菌体外的谷,故谷氨酸 成为最终产物。
2.2.1 优先合成与反馈调节
黄色短杆菌的谷氨酸代谢调节机制如图 2-3所示,以它为例说明以葡萄糖为原料生物 合成谷氨酸主要存在的代谢调节方式。
当以葡萄糖为碳源时,CO2固定反应与 乙醛酸循环的比率对谷氨酸产率有显著影 响,乙醛酸循环活性越高,谷氨酸生成收 率越低。因此,在糖质原料发酵生产谷氨 酸时,应尽量通过CO2固定反应供给四碳二 羧酸,减弱乙醛酸循环。
2.2 谷氨酸生物合成的调节机制
谷氨酸产生菌大多为生物素缺陷型,谷 氨酸发酵时通常控制生物素亚适量,引起代 谢失调,使谷氨酸得以积累。 谷氨酸产生菌应丧失或仅有微弱的α-酮 戊二酸脱氢酶活力,使α-酮戊二酸不能继续 氧化。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的调节 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是催化CO2 固定反应的关键酶,受天冬氨酸的反馈抑 制,受谷氨酸和天冬氨酸的反馈阻遏。
(3)柠檬酸合成酶的调节 柠檬酸合成酶是三羧酸循环的关键酶, 除受能荷调节外,还受谷氨酸的反馈阻遏 和乌头酸的反馈抑制。
(4)异柠檬酸脱氢酶的调节 异柠檬酸脱氢酶催化的异柠檬酸脱氢 脱羧生成α-酮戊二酸的反应和谷氨酸脱氢酶 催化的α-酮戊二酸还原氨基化生成谷氨酸的 反应是一对氧化还原共轭反应体系。细胞 内α-酮戊二酸的量与异柠檬酸的量需维持平 衡,当α-酮戊二酸过量时对异柠檬酸脱氢酶 发生反馈抑制作用,停止合成α-酮戊二酸。
α-酮戊二酸和氨作用生成α-亚氨基酸,α-亚氨基 酸被还原成α-氨基酸,这一反应称为还原氨基化反应。
(二)转氨酶(AT)催化的转氨反应 α-酮戊二酸+氨基酸 → 谷氨酸+α-酮酸
转氨基反应是由α-酮戊二酸转变成氨基酸的重要反应, 由转氨酶(或氨基移换酶)催化,使一种氨基酸的氨基转移给 α-酮戊二酸,形成新的氨基酸。转氨酶既催化氨基酸脱氨基 又催化α-酮戊二酸氨基化。利用已存在的其它氨基酸,经过 转氨酶的作用,将其它氨基酸与α-酮戊二酸生成L-谷氨酸。
2.1 谷氨酸发酵机制
谷氨酸生物合成包括糖酵解途径 (EMP)、磷酸戊糖途径 (HMP途径 )、三 羧酸循环 (TCA) 、乙醛酸循环和 CO2 固 定反应等。
2.1.1 谷氨酸生物合成的主要酶反应
在谷氨酸发酵中,生成谷氨酸的主要 酶反应有以下三种: (一)谷氨酸脱氢酶( GHD )所催化的还原 氨基化反应 α- 酮 戊 二 酸 +NH4++NADPH2→ 谷 氨 酸 +H2O+NADP
1.5 C6H12O6 + NH3+4.5O2 → C5H9O4N+4CO2+6H2O
即1.5mol葡萄糖生成1mol谷氨酸,理论糖 酸转化率只有54.4%[147/(1.5×180) ×100%=54.4%]。
实际上谷氨酸发酵时,由于菌体生长、 副产物生成和生物合成所消耗的能量(ATP 等)均消耗了一部分葡萄糖,另外培养基还 有残糖,所以实际糖酸转化率处于54.4%和 81.7%的中间值。
2.2.2 糖代谢的调节
谷氨酸的合成除上述调节外,还与糖代谢和氮代谢 的调节有关。 (一)能荷控制 糖代谢的调节主要受能荷的控制,也就是受细胞内 能量水平的控制。糖代谢最重要的生理功能是以ATP的 形式供给能量,在葡萄糖氧化过程中,中间产物积累或 减少时,会引起能荷的变化,造成代谢终产物ATP的过 剩或减少,这些中间产物和腺嘌呤核苷酸(ATP、ADP和 AMP)通过抑制或激活糖代谢各阶段关键酶活性来调节 能量的生成。
(2)谷氨酸脱氢酶活性强 谷氨酸产生菌的谷氨酸脱氢酶活性都很 强。该酶以NADP+为专一性辅酶,谷氨酸发酵 的氨同化过程,是通过连接NADP+的L-谷氨酸 脱氢酶催化完成的。沿着由柠檬酸至α-酮戊二 酸的氧化途径,谷氨酸产生菌有两种NADP+专 性脱氢酶,即异柠檬酸脱氢酶和L-谷氨酸脱氢 酶。
在谷氨酸生物合成中必须有谷氨酸脱氢 酶和异柠檬酸脱氢酶的共轭反应。在铵离子 存在下,两者偶联起来形成氧化还原共轭体 系,使α-酮戊二酸还原氨基化生成谷氨酸。 由于谷氨酸产生菌的谷氨酸脱氢酶比其它微 生物强大得多,所以由三羧酸循环所得的柠 檬酸的氧化中间物α-酮戊二酸就不再往下氧 化,而以谷氨酸的形式积累起来。
(三)乙醛酸循环的作用
由于三羧酸循环的缺陷(α-酮戊二酸脱 氢酶活力微弱,即α-酮戊二酸氧化能力微 弱),为了获得能量和产生生物合成反应所 需的中间产物,在谷氨酸发酵的菌体生长 期,需要异柠檬酸裂解酶催化反应,走乙 醛酸循环途径。
乙醛酸循环中关键酶是异柠檬酸裂解酶 和苹果酸合成酶,它们催化的反应如下:
CO2固定反应如下:
(3) 草酰乙酸与乙酰CoA在柠檬酸合成酶催化作 用下,缩合成柠檬酸,进入三羧酸循环,柠檬 酸在顺乌头酸酶的作用下生成异柠檬酸,异柠 檬酸再在异柠檬酸脱氢酶的作用下生成α-酮戊 二酸,α-酮戊二酸是谷氨酸合成的直接前体。
(4) α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶作用下经还原 氨基化反应生成谷氨酸。
1磷酸果糖激酶; 2果糖-1,6-二磷 酸酯酶;3柠檬酸 合成酶;4异柠檬 酸脱氢酶; 5反 丁烯二酸酶;6乙 酰CoA羧化酶;7 糖原磷酸化酶;8 糖原合成酶
图2-4 能量生成代谢系的调节
如图2-4所示,当生物体内生物合成或其它 需能反应加强时,细胞内ATP分解生成ADP或 AMP,ATP减少,ADP或AMP增加,即能荷降 低,就会激活某些催化糖类分解的酶或解除 ATP对这些酶的抑制(如糖原磷酸化酶、磷酸果 糖激酶、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶等), 并抑制糖原合成的酶(如糖原合成酶、果糖-1,6二磷酸酯酶等),从而加速糖酵解、TCA循环产 生能量,通过氧化磷酸化作用生成ATP。
乙醛酸循环中生成的四碳二羧酸,如琥珀酸、 苹果酸仍可返回三羧酸循环,因此,乙醛酸循环 途径可看作三羧酸循环的支路和中间产物的补给 途径。谷氨酸产生菌通过乙醛酸循环途径进行代 谢,提供四碳二羧酸及菌体合成所需的中间产物 等。但是,在菌体生长期之后,进入谷氨酸生成 期,为了大量生成、积累谷氨酸,最好没有异柠 檬酸裂解酶催化反应,封闭乙醛酸循环。
(二)控制谷氨酸合成的重要措施
由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径可 知,有三个重要环节可控制谷氨酸的大量生 成,也就是谷氨酸生产菌所必须具备的主要 生化特点。
(1)α-酮戊二酸氧化能力微弱,即α-酮戊 二酸脱氢酶活力微弱 谷氨酸产生菌糖代谢的一个重要特征 就是α-酮戊二酸氧化能力微弱。谷氨酸产生 菌的α-酮戊二酸氧化力微弱,尤其在生物素 缺乏条件下。在铵离子存在下,α-酮戊二酸 因谷氨酸脱氢酶的催化作用,经还原氨基 化反应生成谷氨酸。
2 谷氨酸发酵机制
L-谷氨酸是生物机体内氮代谢的基本氨 基酸之一,也是联接糖代谢与氨基酸代谢的 枢纽之一,在代谢上具有比较重要的意义。 L-谷氨酸单钠,通称味精,具有强烈的鲜味, 是一种十分重要调味品,广泛应用于烹调和 食品加工。
目前,全世界谷氨酸钠年产量已达280300万吨,占氨基酸总产量1/2左右。它不 仅在氨基酸工业,而且在整个发酵工业中 也令人瞩目。 1964-1965年我国建立发酵法生产。目 前全国有近30家工厂生产味精,2007年年 产量约191.3万吨,居世界首位。