氨基酸发酵工艺学课件

第二章 谷氨酸发酵机制 黄色短杆菌中谷氨酸的代谢调节机制如下图所示
第二章 谷氨酸发酵机制 三、谷氨酸生产菌的育种思路
第二章 谷氨酸发酵机制 谷氨酸生产菌的具体育种思路
1.切断或减弱支路代谢 2.解除自身的反馈抑制 3.增加前体物的合成 4.提高细胞膜的渗透性 5.强化能量代谢 6.利用基因工程技术构建谷氨酸工程菌株
以探讨氨基酸发酵工厂的生产技术为主要目的。氨基酸发酵生产以发 酵为主,发酵的好坏是整个生产的关键,但后处理提纯操作和提纯设备选用当 否,也会大大影响总的得率。氨基酸发酵工艺学研究的对象应该包括从投入 原料到最终产品获得的整个过程,其中有微生物生化问题、生化工程问题,也 有分析与设备问题。
今后的发展是采用诱变、细胞工程、基因工程的手段选育出从遗传角 度解除了反馈调节和遗传性稳定的更理想菌种,提高产酸;采用过程控制,进 行最优化控制,连续化、自动化,稳产、高产;探求新工艺、新设备,以提高产 率和收得率;研究发酵机制等问题,以便能更好地控制氨基酸这样微生物中间 代谢产物的发酵。
第二章 谷氨酸发酵机制
第一节 谷氨酸的生物合成途径
一、生成谷氨酸的主要酶反应 (1)谷氨酸脱氢酶(GHD)所催化的还原氨基化反应 (2)转氨酶(AT)催化的转氨反应 (3)谷氨酸合成酶(GS)催化的反应
第二章 谷氨酸发酵机制
二、谷氨酸生物合成的理想途径
由葡萄糖发酵生成谷氨酸的理想途径如下
第二章 谷氨酸发酵机制 谷氨酸发酵的代谢途径如下图所示
氨基酸发酵工艺学课件
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
绪论
第一节 学习氨基酸发酵工艺学的目的、研究对象、任务及内容
氨基酸发酵是典型的代谢控制发酵,由发酵所生成的产物——氨基酸,都 是微生物的中间代谢产物,它的积累是建立于对微生物正常代谢的抑制。在 脱氧核糖核酸(DNA)的分子水平上改变、控制微生物的代谢,使有用产物大 量生成、积累。
第二章 谷氨酸发酵机制
四、谷氨酸发酵的代谢途径
在谷氨酸发酵时,糖酵解经过EMP及HMP两个途径进行,生 物素充足菌HMP所占比例是38%,控制生物素亚适量的结果,发 酵产酸期,EMP所占的比例更大,HMP所占比例约为26%。由葡 萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径中的主要过程至少有16步酶促 反应。在糖质原料发酵法生产谷氨酸时,应尽量控制通过CO2固 定反应供给四碳二羧酸;在谷氨酸发酵的菌体生长期,需要异柠 檬酸裂解酶反应,走乙醛酸循环途径。菌体生长期之后,进入谷 氨酸生成期,最好没有异柠檬酸裂解酶反应,封闭乙醛酸循环。 在生长之后,理想的发酵按如下反应进行:
第一章 淀粉水解糖的制备 第二节 淀粉水解糖的制备方法
一、淀粉水解糖的生产意义和水解糖的质量要求 二、淀粉水解的方法及其比较
1、酸解法 2、酶酸法 3、酸酶法 4、双酶法
第一章 淀粉水解糖的制备
第三节 双酶法制糖工艺
淀粉双酶法制糖工艺主要包括:淀粉的液化和糖化两个步骤。 液化是利用液化酶使淀粉糊化,粘度降低,并水解到糊精和低聚糖 的程度。糖化是用糖化酶将液化产物进一步彻底水解成葡萄糖 的过程。
Hale Waihona Puke Baidu
第二章 谷氨酸发酵机制 第三节 谷氨酸发酵中如何控制细胞膜的渗透性
一、控制细胞膜渗透性的方法 １.化学控制方法 2.物理控制方法
二、强制发酵控制工艺
第三章 谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养 第一节 谷氨酸生产菌的主要特征与菌学性质
现有谷氨酸生产菌主要是棒状杆菌属、短杆菌属、小 杆菌属及节杆菌属中的细菌。
S9114 华南理工大学 FD415 上海复旦大学 TG961 天津科技大学
第三章 谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养
C6H12O6+NH3+1.5O2 ──C6H9O4N+CO2+3H2O
理论收率为81.7%。四碳二羧酸是100%通过CO2固定反应供给。 若通过乙醛酸循环供给四碳二羧酸,则理论收率仅为54.4%,实际 收率处于中间值。
第二章 谷氨酸发酵机制 第二节 谷氨酸生物合成的调节机制
一、优先合成与反馈调节 二、糖代谢的调节 三、氮代谢的调节 四、其它调节
第一章 淀粉水解糖的制备
第一节 淀粉的组成及其特性
淀粉为白色无定形结晶粉末,淀粉的形状有圆形、椭圆形和多角形三种。 淀粉颗粒的大小随淀粉种类的不同而差别很大。淀粉的组成:淀粉分子是由 许多葡萄糖脱水缩聚而成的高分子化合物,用(C6H10O5)n这个实验式来表示。 淀粉一般可分为直链淀粉和支链淀粉两部分。直链淀粉是由不分支的葡萄糖 所构成,葡萄糖分子间以α -1,4-糖苷键聚合而成,呈链状结构,聚合度约100～ 600之间,它的水悬浮液加热时,不产生糊精,而以胶体状态溶解,遇碘反应是纯 蓝色。支链淀粉(胶淀粉)其直链由葡萄糖分子以α-1,4-糖苷键相连结,而支链 与直链葡萄糖分子以α-1,6-糖苷键相连结,分子呈树状,它是一种膨胀性的物质, 置于水中加热时成为胶粘的糊状物,而且只有在加热加压的条件下,才能溶解 于水,遇碘呈紫红色反应。淀粉没有还原性，也没有甜味，不溶于冷水、酒 精、醚等有机溶剂中。淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最后淀粉粒破裂， 淀粉分子溶解于水中形成带有粘性的淀粉糊，这个过程称为糊化。第一阶段: 淀粉缓慢地可逆地吸收水分,淀粉颗粒已有些微膨胀。第二阶段:当温度升到 大约65 ℃时,淀粉颗粒经过不可逆地突然很快地吸收大量水分后,膨胀粘度增 加很大。第三阶段:当温度继续升高,淀粉颗粒变成无形空囊,可溶性淀粉浸出, 成为半透明的均质胶体。
1.棒状杆菌属(Corynebacterium) 2.短杆菌属(Brevibacterium) 3.小杆菌属(Microbacterium) 4.节杆菌属(Arthrobacterium)
第三章 谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养 第二节 国内谷氨酸生产菌及其比较
一、北京棒杆菌(AS1299)的形态和生理特征 二、钝齿棒杆菌(AS1542)的形态和生理特征 三、天津短杆菌(T6-13)的形态和生理特征 四、北京棒杆菌(7338)与钝齿棒杆菌(B9)的比较 五、天津短杆菌(T6-13)与钝齿杆菌(B9)的比较 六、目前味精行业采用的主要菌株