色氨酸的发酵代谢控制
代谢控制发酵
第一章绪论1、代谢控制发酵：就是利用遗传学的方法或其他生物化学方法，人为地在脱氧核糖核酸（DNA）的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用目的产物大量生成、积累的发酵。
P22、代谢控制发酵的关键：取决于微生物代谢控制机制是否能够被解除，能否打破微生物正常的代谢调节，人为地控制微生物的代谢。
P23、代谢工程的具体思路：P31、改变代谢流：（1）、加速速度限制反应；（2）、改变分支代谢途径的流向；（3）、构建代谢旁路；（4）、改变能量代谢途径。
2、扩展代谢途径和构建新的代谢途径：（1）、引入外源基因，延伸代谢途径；（2）、利用新的底物，构建新的生物合成途径。
第二章代谢控制发酵的基本思想1、微生物细胞的调节机制：P7-9（1）、通过控制基因的酶生物合成的控制机制：①诱导——促进酶的合成；②阻遏——抑制酶的合成，包括：1）终产物阻遏，2）分解代谢物阻遏。
（2）、酶活性的控制机制：①终产物抑制或激活，②通过辅酶水平的活性调节，③酶原的活化，④潜在酶的活化。
（3）、通过细胞渗透性的控制：（根据酶在代谢调节中作用不同分类）①调节酶：变构酶、同功酶、多功能酶。
②静态酶③潜在酶2、脱敏作用：变构酶经特定处理后，不丧失酶活性而失去对变构效应物的敏感性。
注：处理方法：①使变构酶解聚，②基因突变。
P153、反馈抑制的调节类型可以分为以下几种：P18-21 图略（1）、单功能途径中酶活性的调节类型：①前体激活，②补偿性激活。
（2）、多功能途径中酶活性的调节类型：①协作反馈抑制或称多价反馈抑制，②合作反馈抑制，③积累反馈抑制，④顺序反馈抑制，⑤假反馈抑制：指结构类似物的反馈抑制，⑥同功酶4、分解代谢物阻遏：当细胞具有一优先利用的底物（通常是，但并不总是葡萄糖）时，很多其他分解反应途径受到阻遏。
P27 (注：根据葡萄糖效应理解)5、突破微生物的自我调节控制机制，使代谢产物大量积累的有效措施：P31 （1）、应用营养缺陷型菌株。
色氨酸生产工艺
色氨酸生产工艺色氨酸是一种重要的氨基酸，在医学、食品、营养等领域有广泛的应用。
色氨酸的生产工艺通常分为微生物发酵法和合成法两种。
微生物发酵法是目前广泛应用的色氨酸生产工艺。
该工艺主要使用大肠杆菌、酵母菌等微生物发酵产生色氨酸。
具体步骤如下：1. 菌种培养：首先选取适宜的菌株，并进行菌种的制备。
菌种培养可以采用液体培养或固体培养方法，通过控制培养基的成分和培养条件，提高菌种的活力和产量。
2. 发酵过程：将培养好的菌种接种到发酵罐中，提供适宜的发酵环境，包括温度、pH值、氧气供应等。
通过调控发酵条件，促进菌株的生长和代谢，从而产生色氨酸。
3. 收获和提取：发酵结束后，通过离心等方式将发酵液和菌体分离。
然后对发酵液进行浓缩处理，进一步提高色氨酸的浓度。
最后，使用萃取剂或离子交换树脂等方法提取纯化色氨酸。
合成法是另一种色氨酸的生产工艺。
这种方法主要通过化学合成的方式制备色氨酸。
具体步骤如下：1. 反应原料准备：选取适宜的原料，包括苯丙酮、苯乙酮、甲基丙烯酸酯等。
这些原料通过合成反应可以形成色氨酸的结构骨架。
2. 合成反应：将原料加入反应釜中，加入催化剂和溶剂，并控制反应的温度和压力。
通过加热和搅拌等手段促进反应的进行，最终生成色氨酸。
3. 分离和纯化：反应结束后，将反应液通过蒸馏、结晶、萃取等方法进行分离和纯化。
这一步骤可以去除杂质，提高色氨酸的纯度。
两种工艺各有优劣，微生物发酵法相对来说更环保和可持续，但工艺相对复杂，生产成本较高；合成法则生产成本较低，但需要大量的化学合成步骤，对环境有一定的影响。
因此，在实际应用中需根据需求和条件等因素选择合适的工艺进行色氨酸的生产。
代谢控制发酵的基本思想2
16
小结：
增加前体物合成的途径：
切断分支代谢途径 解除前体物的反馈调节 增强分支点代谢流 增加关键酶的表达
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五、特殊调节机制的利用
1.多种产物控制机制的利用 多种产物控制机制的利用 2.平衡合成的利用 平衡合成的利用 3.代谢互锁的利用 3.代谢互锁的利用 4.优先合成的变换 优先合成的变换
18
8
举例：
选育异亮氨酸菌株时 选育异亮氨酸菌株时，苏氨酸是异亮氨酸 异亮氨酸菌株 的前体物。为了积累异亮氨酸， 的前体物。为了积累异亮氨酸，除设法解 除异亮氨酸自身合成的反馈调节外， 除异亮氨酸自身合成的反馈调节外，还需 设法解除苏氨酸的反馈调节， 解除苏氨酸的反馈调节 设法解除苏氨酸的反馈调节，增加异亮氨 酸的产量。 酸的产量。
33
如果该酶是蛋白质， 如果该酶是蛋白质，维生素或核苷酸生 物合成途径上的酶， 物合成途径上的酶，则该突变株高温下 就是一种营养缺陷型。 就是一种营养缺陷型。
例：如果突变位置发生在为亮氨酸合成酶系编码的基 因中，使翻译出来的酶对温度敏感，则高温时就不能 合成亮氨酸，即成为亮氨酸缺陷型。
34
例如：
天冬氨酰磷酸
1/3
天冬氨酰半醛 二氢吡啶二羧酸
高丝氨酸脱氢酶
高丝氨酸
高丝氨酸激酶
O-
酰高丝氨酸 氨酸
氨酸
O-磷酸高丝氨酸 磷酸高丝氨酸 氨酸
TD
氨酸
30
六、条件突变株的应用
像温度敏感性突变、链霉素依赖性突变 和低温敏感性突变等，因环境条件的不 同能显示突变型特性的改变，称为条件 致死突变（conditional lethal mutation）。 主要是蛋白质的结构基因发生突变。
21
色氨酸发酵工艺原理及工业生产
色氨酸发酵工艺原理及工业生产一、引言色氨酸（Tryptophan）是一种重要的氨基酸，广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。
其发酵工艺是通过微生物发酵生产，本文将详细介绍色氨酸发酵的工艺原理及工业生产过程。
二、色氨酸发酵工艺原理色氨酸发酵的工艺原理主要包括菌种选用、发酵条件控制和代谢途径调控。
1. 菌种选用色氨酸发酵主要采用大肠杆菌（Escherichia coli）和窄叶链霉菌（Streptomyces griseus）等菌种。
这些菌种具有较高的色氨酸产量和较好的代谢途径。
2. 发酵条件控制色氨酸发酵的关键条件包括温度、pH值、氧气供应和营养物质供应等。
（1）温度：一般在37°C左右进行发酵，这是因为该温度下菌种生长较快，代谢活性较高。
（2）pH值：色氨酸发酵过程中，pH值的控制对菌种的生长和产酸有重要影响。
一般控制在pH 6.5-7.5之间。
（3）氧气供应：色氨酸发酵需要较好的氧气供应，可以通过搅拌或通入氧气气体来增加氧气的溶解度。
（4）营养物质供应：菌种在发酵过程中需要合适的营养物质供应，如碳源、氮源、矿物盐等。
其中，葡萄糖常用作碳源，酵母浸粉常用作氮源。
3. 代谢途径调控色氨酸的生物合成途径包括芳香族氨基酸途径和缬氨酸途径。
通过调控这两个途径的代谢，可以增加色氨酸的产量。
三、色氨酸工业生产过程色氨酸的工业生产主要包括菌种培养、发酵、分离纯化和产品制备等步骤。
1. 菌种培养首先，选用合适的菌种进行培养。
通过菌种的预培养和扩大培养，获得足够的活菌量用于发酵。
2. 发酵将培养好的菌种接种到发酵罐中，控制好发酵条件，如温度、pH值、氧气供应和营养物质供应等。
发酵过程一般持续数十小时至数百小时，期间监测菌种生长和产酸情况。
3. 分离纯化发酵结束后，需要对发酵液进行分离纯化，以获取色氨酸。
一般采用离心、过滤、吸附等方法进行分离。
最后，通过结晶、溶剂萃取等技术手段纯化色氨酸。
4. 产品制备纯化后的色氨酸可以用于医药、食品、化妆品等领域。
发酵法生产色氨酸
发酵法生产色氨酸的研究刘辉 047111230摘要：色氨酸是人和动物生命活动中8种必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着非常重要的作用。
随着市场需求的不断增加，提高色氨酸生产能力成为全球热点。
本文综述了色氨酸应用及生产技术包括发酵生产色氨酸的菌种选育、发酵培养基原料和发酵工艺等方面的研究进展。
关键词：发酵法色氨酸1、发酵法生产色氨酸过程中的菌种选育生产菌种选育是发酵工业中最为关键的工作,受到普遍的重视。
过去发酵法生产色氨酸采用的是在培养基中添加吲哚或邻氨基苯甲酸的方法,此法因必须采用高价的吲哚或邻氨基苯甲酸做前体物质,使色氨酸的生产存在着成本高的缺点。
而且由于这些前体物质对微生物的生长有毒害作用,故不能大量使用[1]。
目前,利用糖质原料直接发酵生产色氨酸的国内外报道不多[2-3],主要是因为色氨酸在微生物体内代途径较长且存在着多种严格的调节机制,致-色氨酸的生产菌种产酸较低,达不到工业化生产的要求。
色氨酸的生产菌种有谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutanicum)、黄色短杆菌(Bre-vibacteriumflavum)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sub-tilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、产朊假丝酵母(Candida utilis)等,其中绝大多数为细菌[1]。
2、发酵法生产色氨酸过程中的发酵条件的选择色氨酸发酵过程中菌种的质粒稳定性对发酵水平高低有严重影响，维持发酵高产酸就要保证发酵过程菌种质粒稳定。
在培养过程可以通过调节适当罐压、培养温度、溶氧控制水平、底料中酵母抽提物添加量等方面进行控制，保证发酵过程中不发生质粒丢失现象。
色氨酸发酵液中乙酸浓度高时对色氨酸生产菌的生长和产酸均有抑制作用，发酵过程中可以通过调节溶氧控制水平、初始葡萄糖浓度、发酵葡萄糖浓度及控制菌体比生长速率等方面进行控制，减少发酵液中乙酸的生成。
色氨酸发酵过程中产大量的热，为了维持发酵温度的稳定，必须采取适当的降温措施，在发酵罐外部加上冷却盘管，采用冰水降温,控制发酵温度33℃左右。
谷氨酸、色氨酸、丝氨酸发酵进展
万方数据万方数据万方数据谷氨酸、色氨酸、丝氨酸发酵进展作者：刘贤雪， 雷建湘， 郭跃平， 汪钊作者单位：浙江工业大学生环学院,杭州,310014刊名：发酵科技通讯英文刊名：FAJIAO KEJI TONGXUN年，卷(期)：2009,38(3)参考文献(16条)1.JP9-2852932.JPll-92963.JP9-2852944.KocabasP,CalikP,OzdamarTH5.刘晓婷;黄耀辉黄色短杆菌L-色氨酸产生菌的选育 1989(06)6.张素珍产L2色氨酸菌株的诱变选育 1984(03)7.张克旭氨基酸发酵工艺学 19918.张炳荣氨基酸工业大全(技术与市场) 19919.Serpil Takae Metabolic flux distribution for the optiminzed production of L-Glutamate[外文期刊] 1998(01)10.I Sunitha Optimmization of medimm constituents and formentation conditions for the production of L-Glutamlc acid by the co immobilized whole cells of mierococcus Glutamicns and Pseudomonns reptilivora 1998(05)11.I Sunitha Coimmobilized whole cells of Pseudomonas reptil-ivom and Micrococcus Glutamicus in caleium alginate gel for the production of L-Glutamic acid 1998(01)12.NampoothiriM K;Pandey A Immobilization Of Brevibacterium cells for the production of L-Glutamie acid[外文期刊] 1998(01)13.NampoothiriM K;PondeyA Genetie of cory noform bacteria for the overproduction of aminoacids[外文期刊] 1998(02)14.WO 99/O269215.WO 99/0269216.王宏龄;富春江近年来国内外主要发酵类氨基酸产品发展状况[期刊论文]-发酵科技通讯 2008(03)本文链接：/Periodical_fxkjtx200903014.aspx。
代谢控制发酵-8.1酶活性的调节
微生物生理学南开大学生命科学学院第八章微生物的代谢调节一、酶活性的调节二、酶合成的调节三、初级代谢的调节四、次级代谢的调节五、微生物代谢的人工控制微生物代谢的原则微生物的生命活动遵循着高度有效、不浪费原材料和能量的原则，实现对代谢的精密调控。
概念微生物的代谢调节是指微生物的代谢和方向按照微生物的需要而改变的一种作用。
酶合成的调节酶合成的诱导（induction）酶合成的阻遏（repression）酶活性的调节酶活性的激活（activation）酶活性的抑制（inhibition）一酶活性的调节概念：通过改变酶分子构象或分子结构来调节活性，是蛋白质翻译后的调节。
特点：速度快而灵敏。
激活：激活剂（activator）大多是金属阳离子。
抑制：反馈抑制。
抑制与激活的协调作用。
反馈抑制概念：反馈抑制是指代谢的末端产物对酶活性的抑制。
线形代谢途径的反馈抑制1协同反馈抑制累积反馈抑制超相加反馈抑制顺序反馈抑制同工酶和多功能酶反馈抑制分支代谢途径的反馈抑制2酶活性调节的分子机制调节酶：酶的活性可以被调节的酶，多是限速酶。
（酶分子构象的改变）（酶分子包括催化中心和调节中心）别构调节理论1（酶分子结构的改变）酶分子的化学修饰理论2分子机制酶的共价修饰磷酸化/脱磷酸化对酶活性的调节腺苷酰化/脱腺苷酰化对酶活性的调节乙酰化/脱乙酰化对酶活性的调节ADP-核糖基化/脱ADP-核糖基化对酶活性的调节酶的共价修饰是蛋白翻译后的调节二酶合成的调节在基因表达水平调控酶的合成。
例：大肠杆菌中乳糖和半乳糖的诱导表达协同诱导（coordinated induction ）1顺序诱导（sequential induction ）2酶合成的诱导组成酶诱导酶多顺反子概念IPTG 和X-gal酶合成的阻遏阻止酶合成的现象称作酶合成的阻遏。
阻止酶合成的物质为阻遏物。
（feed back repression ）终点产物反馈阻遏1（catabolic repression ）分解代谢物阻遏2酶合成调节的遗传机制操纵子（operon）学说，1961年Jacob和Monod提出，获得了1965年诺贝尔生理奖。
代谢控制发酵
《代谢控制发酵》复习题1．名词解释代谢控制发酵：所谓代谢控制发酵就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法，人为地在脱氧核糖核苷酸的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用目的产物大量生成、积累发酵。
关键酶：参与代谢调节的酶的总称。
作为一个反应链的限速因子，对整个反应起限速作用。
变构酶：有些酶在专一性的变构效应物的诱导下，结构发生变化，使催化活性改变，称为变构酶。
诱导酶：诱导酶是在环境中有诱导物（通常是酶的底物）存在的情况下，由诱导物诱导而生成的酶。
调节子：就是指接受同一调节基因所发出信号的许多操纵子。
温度敏感突变株：通过诱变可以得到在低温下生长，而在高温下却不能生长繁殖的突变株。
碳分解代谢物阻遏：可被迅速利用的碳源抑制作用于含碳底物的酶的合成，就称为碳分解代谢阻遏。
氮分解代谢物阻遏：可被迅速利用的氮源抑制作用于含氮底物的酶的合成，就称为氮分解代谢阻遏。
营养缺陷型突变菌株：原菌株由于发生基因突变，致使合成途径中某一步骤发生缺陷，从而丧失了合成某些物质的能力，必须在培养基中外源补加该营养物质才能生长的突变菌株。
渗漏突变株：由于遗传性障碍的不完全缺陷，使它的某一种酶的活性下降而不是完全丧失。
因此，渗漏突变菌株能少量的合成某一种代谢最终产物，能在基本培养基上进行少量的生长。
代谢互锁：从生物合成途径来看，似乎是受一种完全无关的终产物的控制，它只是在较高浓度下才发生，而受这种抑制（阻遏）作用是部分性的，不完全的。
平衡合成：底物A经分支合成途径生成两种终产物E与G，由于a酶活性远远大于b 酶，结果优先合成E。
E过量后就会抑制a酶，使代谢转向合成G。
G过量后，就会拮抗或逆转E的反馈抑制作用，结果代谢流转向又合成E，如此循环。
（P45图）优先合成：底物A经分支合成途径生成两种终产物E和G，由于a酶的活性远远大于b酶的活性，结果优先合成E。
E合成达到一定浓度时，就会抑制a酶，使代谢转向合成G。
G合成达到一定浓度时就会对c酶产生抑制作用。
代谢控制工程复习题1
《代谢控制工程》复习题1.名词解释代谢控制发酵：所谓代谢控制发酵就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法，人为地在脱氧核糖核甘酸的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用目的产物大量生成、积累发酵。
关键酶：参与代谢调节的酶的总称。
作为一个反应链的限速因子，对整个反应起限速作用。
变构酶：有些酶在专一性的变构效应物的诱导下，结构发生变化，使催化活性改变，称为变构酶。
诱导酶：诱导酶是在环境中有诱导物(通常是酶的底物)存在的情况下，由诱导物诱导而生成的酶。
调节子：就是指接受同一调节基因所发出信号的许多操纵子。
温度敏感突变株：通过诱变可以得到在低温下生长，而在高温下却不能生长繁殖的突变株。
碳分解代谢物阻遏：可被迅速利用的碳源抑制作用于含碳底物的酶的合成，就称为碳分解代谢阻遏。
氮分解代谢物阻遏：可被迅速利用的氮源抑制作用于含氮底物的酶的合成，就称为氮分解代谢阻遏。
营养缺陷型突变菌株：原菌株由于发生基因突变，致使合成途径中某一步骤发生缺陷，从而丧失了合成某些物质的能力，必须在培养基中外源补加该营养物质才能生长的突变菌株。
渗漏突变株：由于遗传性障碍的不完全缺陷，使它的某一种酶的活性下降而不是完全丧失。
因此，渗漏突变菌株能少量的合成某一种代谢最终产物，能在基本培养基上进行少量的生长。
代谢互锁：从生物合成途径来看，似乎是受一种完全无关的终产物的控制，它只是在较高浓度下才发生，而受这种抑制(阻遏)作用是部分性的，不完全的。
平衡合成：底物A经分支合成途径生成两种终产物E与G，由于a酶活性远远大于b 酶，结果优先合成E。
E过量后就会抑制a酶，使代谢转向合成G。
G过量后，就会拮抗或逆转E的反馈抑制作用，结果代谢流转向又合成E，如此循环。
(P45图)优先合成：底物A经分支合成途径生成两种终产物E和G，由于a酶的活性远远大于 b 酶的活性，结果优先合成E。
E合成达到一定浓度时，就会抑制a酶，使代谢转向合成G。
G 合成达到一定浓度时就会对c酶产生抑制作用。
一种提高色氨酸发酵过程中糖酸转化率的方法
提高色氨酸发酵过程中糖酸转化率是发酵工程中的重要问题，对于提高色氨酸产量具有重要意义。
在色氨酸生产过程中，糖酸是一种重要的中间产物，其转化率直接影响到色氨酸的产量。
寻找一种有效的方法来提高色氨酸发酵过程中糖酸的转化率，对于色氨酸生产工艺的改进具有积极的意义。
一种提高色氨酸发酵过程中糖酸转化率的方法，可以通过以下几个方面进行探讨：一、优化发酵菌种1. 寻找高效发酵菌种在色氨酸发酵过程中，选择合适的发酵菌种是至关重要的。
可以通过筛选不同的微生物菌株，选取对糖酸转化率具有较高活性的菌种，比如重组菌株和高产色氨酸的野生菌株等。
2. 调控发酵菌种的生长环境发酵菌种在生长过程中所需的营养物质、温度、pH值等因素对于其代谢产物的形成具有直接的影响。
可以通过合理调控发酵菌种的生长环境，例如添加适量的氮源、磷源，控制发酵温度和维持合适的pH值等，来提高糖酸的转化率。
二、增加底物利用效率1. 优化培养基配方培养基中不同碳源和氮源的选择及其质量浓度比例，对糖酸转化率有着直接影响。
可以通过优化培养基配方，使得底物的利用效率得到提高，从而提高糖酸的转化率。
2. 提高底物的有效利用通过改进底物的预处理工艺，提高底物的有效利用率，比如利用生物转化来增加底物的利用效率，通过改进葡萄糖转化酶活性和特异性从而增加色氨酸的产生。
三、调控相关代谢途径1. 基因改造利用基因工程手段，对关键酶基因进行改造，使得有利于糖酸转化的酶活性得到增强，从而提高糖酸的转化率。
2. 代谢工程通过代谢工程手段，调控相关代谢途径，使得碳通量向有利于色氨酸合成的途径进行导向，从而提高色氨酸的产量。
提高色氨酸发酵过程中糖酸转化率的方法可以从优化发酵菌种、增加底物利用效率以及调控相关代谢途径等多个方面进行探讨。
通过上述多种手段的综合应用，可以有效提高色氨酸发酵过程中糖酸的转化率，从而提高色氨酸的产量，为色氨酸生产工艺的改进提供了重要的理论和实践基础。
希望通过全体科研工作者的不懈努力，可以为色氨酸产业的发展做出更大的贡献。
色氨酸发酵设计-
江西科技师范学院发酵工程课程设计报告书专业：生物工程班级：2007级1班姓名：王斌欧清礼庞胜设计题目：色氨酸发酵工艺设计指导教师：常军博士2010年11月22日题目：色氨酸发酵工艺设计条件：年产量100吨要求：（1）分批发酵生产；（2）主发酵罐的尺寸及附件的设计；前言L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸,为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末，在水中溶解度1014 g（25℃），溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解。
微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。
它是人体和动物生命活动中必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要作用，被称为第二必需氨基酸，在生物体内，从L-色氨酸出发可以合成5-羟基色胺的激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质，可以预防和治疗糙皮病，同时具有消除精神紧张、改善睡眠等功效。
另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用他强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作业，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。
[1]目前世界L-色氨酸的年产约为10000多吨，市场增长率超过10%，作为饲料添加剂使用的色氨酸有数百吨，中国主要是高价格限制了她的应用。
世界上主要生产厂家是日本的昭和电工、协和发酵和三井化学公司采用发酵方法生产色氨酸，赢创德固赛则兼有发酵法和合成法生产色氨酸。
[2]L-色氨酸的最早生产是靠化学合成法和蛋白质水解法，随着对微生物法生产L-色氨酸研究的不断深入，这种方法已经处于主导地位。
微生物法大体上可以分为直接发酵法、微生物转化法和酶法。
目录1概述 (1)1.1色氨酸发酵工艺流程 (1)1.2色氨酸发酵菌种 (1)1.3发酵过程中的代谢参数 (1)1.3.1 物理参数 (1)1.3.2 化学参数 (3)1.3.3 生物参数 (4)1.3.4发酵终点的判断 (5)1.3.5发酵过程的自动控制 (5)1.4 培养基配方的确定 (5)1.4.1种子罐培养基配方 (5)1.4.2发酵罐培养基配方 (6)1.4.3培养基的灭菌 (6)2发酵罐及其附属设备 (7)2.1发酵罐的结构形式 (7)2.1.1物料衡算： (7)2.1.2罐的几何尺寸 (7)2.1.3通气和搅拌 (9)2.1.4 搅拌器选型和搅拌功率计算 (9)2.1.5挡板数 (10)2.1.6传热 (10)2.2.1空气处理系统 (11)2.2.1.1空气的预处理 (11)2.2.2管道及阀门 (13)2.2.3蒸汽及空气用量 (13)3部分符号说明 (1)4总结 (2)5参考文献 (3)1概述1.1色氨酸发酵工艺流程色氨酸生产菌的选育一般是以大肠杆菌、黄色短杆菌、谷氨酸杆菌等作为出发菌株，通过基因操作定向改造生物合成途径的正常调节。
第五章 发酵机制与代谢调控
高级醇（higher alcohol）
（1）杂醇油的生成 杂醇油是C原子数大于2的脂肪族醇类的统称， 主要由正丙醇、异丁醇（2-甲基-1-丙醇）、异戊醇 （3-甲基-1-丁醇）和活性戊醇（d-戊醇、2-甲基-1丁醇）组成。 氨基酸氧化脱氨作用：早在1907年Ehrlish提出了 高级醇的形成来自氨基酸的氧化脱氨作用。后来 Sentheshani Nuganthan（1960）根据以啤酒酵 母无细胞抽出液研究从氨基酸形成高级醇的机理， 提出以下途径： 转氨基是在α-酮戊二酸间进行。天冬氨酸、异 亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪 氨酸等均有此转氨作用。根据此机制，由缬氨酸产 生异丁醇、异亮氨酸产生活性戊醇、酪氨酸产生酪 醇，苯丙氨酸产生苯乙醇等。
3 酒精发酵中副产物的形成 主产物（product） ：酒精（alcohol）
副产物（by product ）： 二氧化碳（carbon dioxide） 甘油（glycerol） 乙醛（acetaldehyde） 琥珀酸（ succinic acid ） 乙酸（acetic acid） 酯（ester）
（1）好氧性发酵(aerobic fermentation)：在发酵过 程中需要不断地通入一定量的无菌空气，如利用黑曲霉进 行柠檬酸的发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸的发酵、利用 黄单孢菌进行多糖的发酵等等。
（2） 厌氧性发酵(anaerobic fermentation) ：在发酵 过程中不需要供给无菌空气，如利用乳酸杆菌引起的乳酸 发酵、梭状芽孢杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等等。 （3）兼性发酵 (facultative fermentation) ：酵母菌 是兼性厌氧微生物 (facultative aerobe) ，它在缺氧条件 下进行厌气性发酵积累酒精，而在有氧条件下则进行好氧 发酵，大量繁殖菌体细胞。
发酵法生产色氨酸
发酵法生产色氨酸的研究刘辉 047111230摘要：色氨酸是人和动物生命活动中8种必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着非常重要的作用。
随着市场需求的不断增加，提高色氨酸生产能力成为全球热点。
本文综述了色氨酸应用及生产技术包括发酵生产色氨酸的菌种选育、发酵培养基原料和发酵工艺等方面的研究进展。
关键词：发酵法色氨酸1、发酵法生产色氨酸过程中的菌种选育生产菌种选育是发酵工业中最为关键的工作,受到普遍的重视。
过去发酵法生产色氨酸采用的是在培养基中添加吲哚或邻氨基苯甲酸的方法,此法因必须采用高价的吲哚或邻氨基苯甲酸做前体物质,使色氨酸的生产存在着成本高的缺点。
而且由于这些前体物质对微生物的生长有毒害作用,故不能大量使用[1]。
目前,利用糖质原料直接发酵生产色氨酸的国内外报道不多[2-3],主要是因为色氨酸在微生物体内代途径较长且存在着多种严格的调节机制,致-色氨酸的生产菌种产酸较低,达不到工业化生产的要求。
色氨酸的生产菌种有谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutanicum)、黄色短杆菌(Bre-vibacteriumflavum)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sub-tilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、产朊假丝酵母(Candida utilis)等,其中绝大多数为细菌[1]。
2、发酵法生产色氨酸过程中的发酵条件的选择色氨酸发酵过程中菌种的质粒稳定性对发酵水平高低有严重影响，维持发酵高产酸就要保证发酵过程菌种质粒稳定。
在培养过程可以通过调节适当罐压、培养温度、溶氧控制水平、底料中酵母抽提物添加量等方面进行控制，保证发酵过程中不发生质粒丢失现象。
色氨酸发酵液中乙酸浓度高时对色氨酸生产菌的生长和产酸均有抑制作用，发酵过程中可以通过调节溶氧控制水平、初始葡萄糖浓度、发酵葡萄糖浓度及控制菌体比生长速率等方面进行控制，减少发酵液中乙酸的生成。
色氨酸发酵过程中产大量的热，为了维持发酵温度的稳定，必须采取适当的降温措施，在发酵罐外部加上冷却盘管，采用冰水降温,控制发酵温度33℃左右。
第六章 氨基酸的代谢控制与发酵
⑩采用低糖流加法激活PC（糖浓度为4%～5%）。
3、解除代谢互锁
在乳糖发酵短杆菌中，赖氨酸的生物合成与亮氨 酸之间存在着代谢互锁。
综上所述，在天冬氨酸族氨基酸代谢途径中，末 端产物种类多，调节机制复杂，为了高效率生产 赖氨酸，可以采取顺序解除各种调节机制的诱变 育种方法，获得多重标记突变株。
但是，采用人工诱变获得多重标记组合型突变株， 是一件费时、费力、非常麻烦的工作。采用细胞 工程和基因工程新技术，将诱变所获得的优良特 性组合起来，获得高产菌株就容易得多。
①选育Ala-突变株。 ②选育抗Asp结构类似物突变株。 ③选育适宜CO2固定酶/TCA循环酶活性比突变株。
四、蛋氨酸发酵
1、蛋氨酸高产菌应具备的生化特征
⑴CO2固定反应能力强。
⑵Asp合成能力强。 ⑶AK活力强。
⑷HD活力强。
⑸PS活力微弱或丧失。 ⑹高丝氨酸激酶活力微弱或丧失。 ⑺GHD活力弱。 ⑻O-琥珀酰高丝氨酸转琥珀酰酶活力强。
⑴切断支路代谢
①选育Lys-、Lysl、Lys+突变株。
②选育Thr-、Thrl、Thr+突变株。
⑵解除反馈调节
①选育AECr和AHVr突变株。
②选育抗SAM结构类似物突变株。
③选育抗蛋氨酸结构类似物（如乙硫氨酸、硒代 蛋氨酸、1,2,4-三唑、三氟蛋氨酸）突变株。
⑶切断蛋氨酸向下反应的通路
选育SAM-突变株。
丙氨酸是比较活跃的氨基酸，在生物体内通过转 氨作用可生成其它氨基酸，生成丙氨酸的途径必 然消耗许多PEP。
L-色氨酸发酵过程控制与提取工艺研究
L-色氨酸发酵过程控制与提取工艺研究本文主要对Escherichia coli TRTH(trpEDCBA+TetR)发酵生产L-色氨酸的发酵控制过程和提取工艺进行研究。
具体包括以下几个方面:研究活细胞在线监控补料发酵技术对L-色氨酸发酵的影响;从代谢工程角度出发流加琥珀酸以及维持不同的发酵温度,研究其对色氨酸发酵的影响;采用膜偶联发酵工艺以降低发酵过程中代谢抑制物质的积累量,延长产酸周期;研究L-色氨酸带菌结晶提取工艺流程,确定了最佳的离心因素水平,并比较了不同的脱色工艺效果。
主要的实验结果如下所示。
(1)采用活细胞在线监控补糖技术,发酵过程严格依据活细胞的量进行补加葡萄糖,避免了糖补加过多导致的乙酸积累问题,且L-色氨酸发酵生产的稳定性较高。
发酵过程中乙酸积累量(5 g/L)达到对菌体产生严重抑制作用的时间延迟了6 h,菌体生物量与L-色氨酸产量较未采用活细胞在线监控发酵而言分别提高了6.5%、9.8%。
整个发酵过程的糖酸转化率提高了 5.7%。
细胞内部流向色氨酸的代谢流增加了 3.76%。
(2)发酵时长10h随糖流加1 g/L的琥珀酸进行发酵,菌体生物量由48.4g/L提高到51 g/L,L-色氨酸产量由36.1 g/L提高到39.7 g/L。
比生长速率与比产酸速率都要高于未流加琥珀酸发酵时的比生长速率与比产酸速率。
整个发酵过程的乙酸积累量下降了 10.5%,糖酸转化率提高了 4.21%。
(3)分别在34 ℃、36 ℃与38 ℃条件下发酵生产色氨酸,36 ℃发酵条件下的乙酸积累量与糖酸转化率分别为5.27 g/L、17.5%,而34 ℃与38 ℃发酵条件下的乙酸积累量与糖酸转化率分别为4.43 g/L、6.27 g/L与16.4%、15.7%。
虽然较低的发酵温度有利于降低乙酸积累量,但由于较低的温度条件下菌体生长受到限制,仍然不利于色氨酸的积累。
最终确定发酵温度为36 ℃时更有利于目的产物L-色氨酸的生产。
代谢控制发酵-第六章 代谢控制发酵实例
(2) 选育渗漏缺陷型突变株 苯丙氨酸和酪氨酸双营养缺陷(或预苯酸缺陷)使得菌株生长
缓慢，因此可选育预苯酸渗漏缺陷型突变株 渗漏缺陷型是一种不完全营养缺陷型，它不会产生过量的末
端产物，因而可以避开反馈调节 但它又能合成微量的末端产物，用来进行生物合成 在培养这种突变体时，可不必在培养基中添加相应的物质，
弱化子
p 解除反馈调节，增强色氨酸合成途径代谢流(通) 解除色氨酸抑制作用：
(1) 选育色氨酸结构类似物(5-氟色氨酸、5-甲基色氨酸) 抗性突变株
变构，失活
酶
色氨酸
问题：诱变后存活的微生物 包括正向突变(想要的)、负 向突变(不想要的)，怎么把 正向突变的筛选出来？
5-氟色氨酸 5-甲基色氨酸
四、青霉素发酵
生物合成途径
四、青霉素发酵
代谢调节
碳分解代谢产物的影响
Ø 青霉素的生物合成受碳分解代谢产物阻遏，如ACV合成 酶，IPN合成酶，酰基转移酶就被阻遏
Ø 葡萄糖可以刺激菌体生长，使作为赖氨酸和青霉素合 成中间体的α-氨基己二酸转向合成赖氨酸，抑制青霉 素的合成
Ø 葡萄糖降低青霉素生物合成的速率和得率还由于葡萄 糖与6-APA之间形成复合物，从而减少了可用于合成青 霉素的中间产物。
Ø 选育单氟乙酸、三氟乙酸敏感突变株 抑制乌头酸梅和异柠檬酸脱氢酶活性。若菌体对药品 敏感，说明该突变株的乌头酸酶和异柠檬酸酶活力低或 含量少
Ø 选育强化CO2固定反应的突变株 氟丙酮酸敏感、天冬氨酸缺陷、羧化酶基因克隆
Ø 强化柠檬合成酶
一、柠檬酸发酵
发酵控制
Ø 控制Mn2+和NH4+浓度，解除柠檬酸对PFK的抑制，使EMP 畅通无阻
工业微生物代谢控制育种
α-氨基己二糖 丙二酰CoA 乙酰CoA
赖氨酸 脂肪酸
青霉素、头孢菌素 利福霉素族、四环素族 大环内酯族、多烯族抗生素、灰黄霉素、橘霉素、环己酰亚胺、棒曲霉素
莽草酸
对氨基苯丙氨酸 苯丙氨酸 酪氨酸、对氨基苯甲酸、色氨酸
氯霉素 绿脓菌素 新生霉素
次级代谢产物的合成，至少有一部分取决于与初级代谢产物无关的遗传物质，并和由这类遗传物质形成的酶所催化的代谢途径有关，它们多数是特异菌株。从代谢途径来看，次级代谢产物是以初级代谢产物为前体衍生出来的，见下图。
定义：每一分支途径末端产物按一定百分比单独抑制共同途径中前面的酶，所以当几种末端产物共同存在时它们的抑制作用是积累的，各末端产物之间既无协同效应，亦无拮抗作用。
积累反馈抑制——cumulative feedback inhibition
（5）顺序反馈抑制——sequential feedback inhibition 一种终产物的积累,导致前一中间产物的积累，通过后者反馈抑制合成途径关键酶的活性，使合成终止。 举例：枯草芽孢杆菌芳香族氨基酸合成的调节
尽管反馈抑制的类型很多，但其主要的作用方式在于末端产物对反应途径中调节酶的抑制。
01
受反馈抑制的调节酶一般都是变构酶，酶活力调控的实质就是变构酶的变构调节。
02
变构酶的酶蛋白分子一般都是由两个以上亚基组成的多聚体，具有四级结构，这是能够产生变构作用的物质基础。
03
04
（三）反馈抑制的机制
+
激活剂
二、酶活性的调节
通过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率的方式。是酶分子水平上的调节，属于精细的调节。 （一）调节方式：包括两个方面： 1、酶活性的激活：在代谢途径中后面的反应可被较前面的反应产物所促进的现象；常见于分解代谢途径。 如：粗糙脉孢霉的异柠檬酸脱氢酶的活性受柠檬酸促进 2、酶活性的抑制：包括：竞争性抑制和反馈抑制。 概念：反馈：指反应链中某些中间代谢产物或终产物对该途径关键酶活性的影响。 凡使反应速度加快的称正反馈； 凡使反应速度减慢的称负反馈（反馈抑制）； 反馈抑制——主要表现在某代谢途径的末端产物过量时可反过来直接抑制该途径中第一个酶的活性。主要表现在氨基酸、核苷酸合成途径中。 特点：作用直接、效果快速、末端产物浓度降低时又可解除
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L-色氨酸的发酵代谢控制09生工（2）班20090806249 肖军摘要：色氨酸化学名称为a一氨基一p-吲哚丙酸，有L和D型同分异构体，此外还有消旋体DL-色氨酸。
L-色氨酸是人和动物的必需氨基酸，参与机体蛋白质合成和代谢网络调节，广泛存在于自然界。
D-色氨酸则主要存在于微生物和绿色植物中，动物体内含量较少。
色氨酸在人体内几乎不发生作用，也无毒性。
L-色氨酸是继蛋氨酸、赖氨酸之后的第三代饲料添加剂，其使用效果是赖氨酸的3～4倍，具有十分广泛的应用前景，近年来在医药、化妆、食品、保健品等行业也得到广泛的应用。
本文综述了利用微生物生产L-色氨酸的各种方法和L-色氨酸的生物合成途径及其代谢调控机制，并介绍了利用重组DNA技术选育L-色氨酸高产菌的研究现状。
关键字：色氨酸；发酵；代谢控制；生物合成；育种目前年产量超过万吨的氨基酸还只有谷氨酸、赖氨酸和采用合成法的DL-甲硫氨酸，不言而喻，色氨酸又是一个很有吸引力的工业化商品。
发展色氨酸的关键在于提高产率、降低成本。
色氨酸是必需氨基酸。
它与赖氨酸同是生物体内不足的氨基酸, 在营养上是十分重要的。
色氨酸在饲料中良好的添加效果已引起了人们极大的重视, 饲养试验表明在玉米粉中添加0.4%赖氨酸, 可使蛋白质增重效率（PER）由0.85提高到1.08, 而再添加0.07%色氨酸后，PER可进一步提高到2.55。
也就是说比单独使用赖氨酸时要高一倍以上。
1.色氨酸的生产方法色氨酸的生产最早主要依靠化学合成法和蛋质水解法，但是随着对微生物法生产色氨酸研究的不断深入，这种方法已经走向实用并且处于主导地位。
微生物法大体上可以分为直接发酵法、微生物转化法和酶法。
近年来还出现了将直接发酵法与化学合成法相结合、直接发酵法与转化法相结合生产色氨酸的研究。
另外，重组DNA技术在微生物育种和酶工业上的应用极大地推动了直接发酵法和酶法生产色氨酸的工业化进程。
1.1微生物转化法亦称前体发酵法。
这种方法使用葡萄糖作为碳源同时添加合成色氨酸所需的前体物如邻氨基苯甲酸、吲哚等，利用微生物的色氨酸合成酶系来合成色氨酸。
这种方法同直接发酵法一样，需要解除生物合成途径中大部分酶所受到的反馈调节，以使色氨酸能够高浓度蓄积。
另外，所添加的前体物大都是抑制微生物生长的，因此添加量不可过高，一般采取分批少量添加的方法。
同时可以筛选前体物的添加量。
例如采用枯草杆菌的抗菌的5-FT抗性突变株SD-9在15L含6%葡萄糖的培养基中培养，在培养过程中每次添加少量6%的邻氨基苯甲酸溶液共2L，经120h后可生产色氨酸9.6g/L。
微生物转化法的不足在于当转化液中前体物浓度较高时，转化率有所下降。
另外，前体物的价格比较昂贵，不利于降低成本。
1.2酶法酶法是利用微生物中色氨酸生物合成酶系的催化功能生产色氨酸。
这些酶包括色氨酸酶、色氨酸合成酶、丝氨酸消旋酶等。
根据提供这些酶的微生物种类数，可以分为双酶菌法和单酶菌法两种类型。
该法既可以直接加入细胞壁溶解酶使细胞破壁后再使用，也可以将所需的酶固定化后再使用，一般由酶源菌体的培养、菌体的分离洗涤、固定化和反应几个阶段组成。
例如利用大肠杆菌的色氨酸合成酶和恶臭假单孢菌的丝氨酸消旋酶，以吲哚和DL-丝氨酸为底物，在200L反应罐中反应24h，色氨酸产量可达到28.5g/l。
利用黄杆菌/AF3912的酶系，以DL-5-吲哚甲基乙丙酰脲为底物，同时在反应液中加入适量的苯肼或野芝麻花碱以抑制色氨酸氧化酶的活性而阻止色氨酸的降解，L-色氨酸的产量可达8.8g/l。
酶法能够利用化工合成的前体物为原料，既充分发挥了有机合成技术的优势，又具有产物浓度高、收率高、纯度高、副产物少、精制操作容易的优点，是一种成本较低的生产色氨酸的工业化生产方法。
1.3 直接发酵法该法是以葡萄糖、甘蔗糖蜜等廉价原料为碳源，利用优良的色氨酸生产菌种来生产色氨酸。
对这种方法的研究进行的比较早，但在相当长的一段时间内达不到工业化生产的要求。
主要原因是从葡萄糖到色氨酸的生物合成途径比较漫长，其代谢流也比较弱，而且色氨酸的合成需要多种前体物（如PRPP等），若想进一步提高色氨酸的积累量就必需设法增强合成这些前体物的代谢流。
另一方面，色氨酸生物合成途径中的调控机制比较复杂，除了反馈调节这一粗调系统之外，还存在着细系统———弱化子系统。
随着重组DNA技术在微生物育种中的应用，为优良的色氨酸生产菌株的筛选和产酸水平的提高提供了可靠的技术保障，使微生物直接发酵法生产色氨酸成为一种廉价的工业化生产方法。
例如从大肠杆菌EMS4-C25中分离得到抗反馈调节的色氨酸操纵子，并将其克隆到质粒pUC19 和pHSG576中分别得到重组质粒pTC701 和pTC576。
将pTC576转化到大肠杆菌中，该菌经过17h的分批发酵积累色氨酸16g/l。
Ikeda等将带有DAHP合成酶（DS）和色氨酸合成酶（TS）的质粒引入产色氨酸的谷氨酸棒杆菌KY10-894中，使色氨酸的产量提高了54%，达到了66g/l。
1.4 其他生产方法的研究这些方法主要是将上述几种方法有机地结合起来进行色氨酸的生产。
主要有直接发酵法与化学合成法、酶法相结合，其特点是利用发酵法廉价提供一种前体物，再结合其它方法的优势进行生产。
例如，利用黄色短杆菌P390直接发酵积累L-谷氨酸-γ-半醛（GSA）达13.2g/l，然后将发酵液适当稀释后加入含苯肼的1mol/l H2SO4，中加热回流1h之后，48%的GSA可转化为L-色氨酸。
利用落叶松蕈AHU9382以5%葡萄糖为碳源发酵3d可积累丙酮酸22~26.5g/l，然后加入吲哚、氯化铵和具有高色氨酸酶活性的产气肠杆菌培养12h之后可积累L-色氨酸15g/l.2.色氮酸生物合成的调节机制色氨酸和苯丙氨酸、酪氨酸同属芳香族氨基酸,苯丙氨酸和酪氨酸协同抑制芳香族氨基酸生物合成第一步3-脱氧-D-阿拉伯-庚酮糖-7-磷酸（DAHP）合成酶的活力, 色氨酸能增强这种抑制作用, 三种氨基酸共同存在时, 最大抑制作用约99%。
此外色氨酸还反馈抑制和反馈阻遏邻氨基苯甲酸合成酶的活力, 苯丙氨酸或酪氨酸部份地抑制在苯丙氨酸和酪氨酸生物合成途径分枝点上起催化反应的分支酸变位酶。
3.选育色氮酸生产菌的方法3.1切断支路代谢选育和应用营养缺陷型突变株, 切断苯丙氨酸和酪氨酸分支途径是积累色氨酸的有效措施。
色氨酸产生菌二般采用筛选苯丙氨酸和酪氨酸双重营养缺陷型菌株。
3.2解除反馈调节选育抗类似物突变株, 代谢调节被遗传性地解除, 不受培养基成份的影响, 生产稳定。
这是色氨酸育种的重要手段, 特另是利用营养缺陷型兼具类似物抗性的突变株。
色氨酸类似物有5-甲基色氨酸, 色氨酸氧肪酸盐,6-氟色氨酸, 4-甲基色氨酸等。
苯丙氨酿类似物有对-氟苯丙氨酸, 对-氨基苯丙氨酸等。
酪氨酸类似物有酪氨酸氧肪酸盐, 3-氨基酪氨酸等。
这些类似物主要是起假反馈抑制荆的作用, 从而可选得抗反馈抑制的突变株。
3.3增加前体物的生物合成色氨酸产生突变株L-色氨酸产量增加, 是与色氨酸特定通路内邻氨基苯甲酸合成酶反馈抑制敏感性的减少相一致。
所以色氨酸形成的限速步骤在反馈抑制还存在时,似乎就取决于邻氨基苯甲酸合成酶的反应,因此色氨酸产量的提高, 可采用的方法是增加前体物分支（酸邻氨基苯甲酸合成酶底物）的水平。
例如磺胺与从分支酸合成的对氨基苯甲酸竞争性地抑制二氢蝶酸合成酶,然而它们抑制叶酸的生物合成。
从这些磺胺抗性突变株中, 它们增加了分支酸水平, 从而提高了突变株色氨酸的产率。
4.色氨酸产生菌育种范例在实际色氨酸产生菌的选育工作中, 根据色氨酸生物合成调节机制, 采用筛选营养缺陷型和对代谢产物类似物拮抗的综合办祛, 经过多次诱变逐步挑选获得色氨酸高产菌株。
例如谷氨酸捧伏杆菌的苯丙氨酸和酪氨酸双重缺陷型的Ky9456菌株只能产痕量色氨酸。
通过多次诱变处理, 逐步获得对5-甲基色氨酸、色氨酸氧厉酸盐、6-氟色氨酸和4-甲基色氨酸具有抗性的一株变异株4MT-11可产色氨酸4.9克/升。
此变异株生产色氨酸受苯丙氨酸和酪氨酸的抑制。
将此变异株进一步诱变, 获得对苯丙氨酸和酪氨酸结构类似物, 如对-氟苯丙氨酸、对-氨基苯丙氨酸、酪氨酸氧厉酸盐和苯丙氨酸氧肪酸盐有抗性的变异株, 其中有一株变异株PX-115-97, 在10%（以葡萄糖计）甘蔗糖蜜的培养基中可产12克/升色氨酸。
另有报导用基本上相同的方法, 筛选获得一株谷氨酸棒伏杆菌芭氨酸产生菌Trp-10(苯丙氨酸和酪氨酸缺陷型、对一氨基苯丙氨酸抗性、对一氟苯丙氨酸抗性、酪氨酸氧肪酸盐抗性、噬嗯基苯丙氨酸氧肪酸抗性)以葡萄糖为碳源, 色氨酸最高生成量为16.8克/升。
还有人利用黄色短杆菌NO.2247(野生型)为出发株, 诱变成菌株NO.239酪氨酸和蛋氨酸缺陷型、对一氟苯丙氨酸抗性)再从菌株NO.239诱变获得菌株NO.187(5-氟色氨酸抗性), 产色氨酸为8.0克/升。
从菌株NO.187诱变获得菌株A-100。
(氮丝氨酸抗性), 产色氨酸为10.3克/升, 又从菌株A-100诱变获得菌株S-225(磺胺抗性), 产色氨酸为19克/升。
5.展望随着科学技术的不断进步，人们对色氨酸用途的认识必将越来越深入，其应用领域也必将越来越广阔。
以医学为例，在控制采食量、增强免疫力、人体代谢网络等方面所进行的研究必将进一步揭示色氨酸在体内的其它功能，进而增加其医学用途。
另一方面随着基因工程技术、定向进化技术、代谢工程技术及基因组学、代谢组学等微生物育种方法的发展和应用，将加速研究了解色氨酸的生物合成途径及代谢调节机制，进一步开展构建高产L-色氨酸生产菌种的研究，提高微生物直接发酵水平，降低其生产成本。
相信在不久的将来，世界色氨酸工业将会有长足的发展，L-色氨酸的市场前景令人乐观。
参考文献：[1]石四游.食品与发酵工业，NO.3,53(1985)[2]张炳荣.氨基酸工业大全.北京：中国轻工业出版社1991[3]张克旭.氨基酸发酵工艺学.北京：中国轻工业出版社1992[4]张克旭.陈宁.代谢控制发酵.北京：中国轻工业出版社1998[5]朱玉贤.李毅.现代分子生物学.北京：高等教育出版社1997[6]李剑欣，张绪梅，徐琪寿．色氨酸的生理生化及其应用[J]．氨基酸和牛物资源，200527(3)：58—62．[7]宋文霞，王瑞明．L广色氨酸的研究[J]．农业品加工，2005，34(3)：18．21．[8]王建华．药用氨基酸[J]．国外药学，1982，3(3)：37-40．[9]张素珍．产L色氨酸菌株的诱变选育[J]．微生物学报，1984，24(3)：235—242．[10]刘晓婷，黄耀辉．黄色短杆菌L色氨酸产生菌的选育[J]．工业微生物，1989，19(6)：6-11．。