氨基酸发酵机制及过程概述共68页文档
5第五章 氨基酸发酵
一级种子培养： （2）一级种子培养：由葡萄糖、玉米浆、尿素、 磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸铁及硫酸锰组成。pH 6.5－6.8。1000ml装200-250ml振荡，32℃ 培养 12h。
（3）二级种子培养：用种子罐培养，料液量 二级种子培养：
为发酵罐投料体积的1％，用水解糖代替葡萄 糖，于32℃ 进行通气搅拌7-10h。种子质量 要求：二级种子培养结束时，无杂菌或噬菌 体污染，菌体大小均一，呈单个或八字排列。 活菌数为108-109 /ml。
糖蜜原料
不宜直接用来作为谷氨酸发酵的碳源，因含 丰富的生物素。 预处理方法：活性炭或树脂吸附和亚硝酸法 破坏以减少糖蜜中的生物素。 也可以在发酵液中加入表面活性剂吐温60或 添加青霉素。
2.菌种扩大培养
斜面培养： （1）斜面培养：主要产生菌是棒状杆菌属、短杆 菌属、小杆菌属、节杆菌属。 我国各工厂目前使用的菌株主要是钝齿棒杆 菌和北京棒杆菌及各种诱变株。生长特点：适用 于糖质原料，需氧，以生物素为生长因子。 斜面培养基：蛋白胨、牛肉膏、氯化钠组成 的pH7.0-7.2琼脂培养基，32℃培养18-24h。
免产生焦糖又保证过滤，中和为沉淀胶体）。
脱色： （4）脱色：活性炭脱色和脱色树脂。活性炭用量为 0.6-0.8％，在70℃及酸性条件下搅拌后过滤。
淀粉的酶法糖化工艺
以大米或碎米为原料时采用大米浸泡磨浆， 再调成15˚Bx，pH6.0，加细菌α-淀粉酶在85 ℃下 液化30min，加糖化酶60 ℃糖化24h，过滤后可供 配制培养基。
6.谷氨酸制造味精的工艺流程
味精——谷氨酸单钠，具有强鲜味， 由谷氨酸用适量的碱中和得到，目前已经 是人们日常生活中的常用烹调用品，国内 消耗量很大。
7.谷氨酸发酵研究新进展
氨基酸发酵
｜
｜
和 嘧 啶 的 前 体 物 ， 尤 其 是 AT P ， 它 还 直 接
参与组氨酸的合成，所以利用嘌呤的结构 类似物抗性突变株解除反馈调节可以达到 增加组氨酸前体物的积累。
途径也能增加HMP途径的流量。
5． HMP途径的阻断 由于合成组氨酸需要HMP途径的中间代谢产物， 所以完整的HMP途径会减少D-核糖的生成，通过 阻断转酮酶来破坏完整的HMP途径，从而使代谢
谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶是保证α -酮戊二酸向 谷氨酰胺而不是向草酰乙酸的三羧酸循环方向代谢的 关键酶。同时在该循环中还存在着向天冬氨酸、丙氨 酸、缬氨酸的分支代谢，设法减弱分支代谢而强化主 流代谢，主要的方法是减弱催化这些分支代谢酶的酶 活。
3
谷氨酰胺发酵
｜
谷氨酰胺合成酶的最佳pH为 6.5 ～ 7.0 ， 而 谷 氨 酰 胺 酶 、 N- 乙 酰 谷 氨 酰 胺 脱 乙 酰 酶 的
1
丙氨酸发酵 丙 氨 酸白
1
丙氨酸是构成蛋白质的基本单位，是组成人体蛋 质 的 20 种 氨 基 酸 之 一 。 它 的 分 子 式 是
｜
｜
(alanine) C3H7NO2 ， 有 α - 丙 氨 酸 和 β- 丙 氨 酸 两 种 同 分
异构体。
2
功能
预防肾结石、协 助葡萄糖的代谢， 有助缓和低血糖， 改善身体能量。
3
用途
用于合成新型甜 味剂及某些手性 药物中间体的原 料。 点石演示
简介
点石演示
点石演示
1
丙氨酸发酵
｜
73% 93% 80% 78%
｜
丙氨酸性状
丙氨酸是构成蛋白质的基本单位， 是组成人体蛋白质的20种氨基酸
天冬氨酸族氨基酸发酵机制
优化发酵条件提高产量
通过实验手段优化天冬氨酸族氨基酸发酵的条件，如温度、pH、溶氧浓 度、碳氮源等，以提高发酵效率和产物产量。
开发新型的细胞培养技术，如连续培养、高密度培养等，以实现细胞的高 密度生长和产物的高效积累。
结合代谢工程和基因工程技术，对菌株进行遗传改造，提高其发酵性能和 产物产量。
开发新型天冬氨酸族氨基酸生产菌株
营养强化剂
天冬氨酸族氨基酸可添加到婴儿食品、运动员食品等特殊食品中，以满足特定营养需求。
在农业领域的应用前景
植物生长调节剂
天冬氨酸族氨基酸可促进植物生长，提 高产量，可作为潜在的植物生长调节剂 。
VS
饲料添加剂
天冬氨酸族氨基酸可添加到动物饲料中， 提高动物生长性能和饲料转化率。
06
研究展望
深入探究天冬氨酸族氨基酸发酵机制
天冬氨酸族氨基酸发酵机 制
• 引言 • 天冬氨酸族氨基酸发酵机制概述 • 天冬氨酸族氨基酸发酵的生物合成途
径 • 天冬• 研究展望
01
引言
氨基酸发酵的重要性
生命活动的基础
氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是 生物体进行生命活动不可或缺的物质。
04
天冬氨酸族氨基酸发酵的代谢调控
代谢调控机制
酶的活性调节
通过调节酶的活性来控制代谢过 程，例如通过调节天冬氨酸族的 合成酶活性来控制氨基酸的合成。
代谢流控制
通过控制代谢流的方向和流量来调 节氨基酸的合成，例如通过控制糖 酵解和三羧酸循环的代谢流来影响 天冬氨酸族的合成。
代谢物阻遏
通过调节细胞内代谢物的浓度来控 制基因的表达和酶的活性，从而影 响氨基酸的合成。
通过诱变育种、基因重组等手段，发掘和培育具有优良发酵性能的新型天冬氨酸族 氨基酸生产菌株。
第9章氨基酸发酵-文档资料
谷氨酸发酵工艺流程
1．谷氨酸生产原料
包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。 发酵原料选择要考虑：菌体生长繁殖的营 养需求、有利于谷氨酸大量积累、产品提 取容易、生产周期短及价格便宜。
（1）碳源：是构成菌体和合成谷氨酸的碳 骨架以及能量来源。
一般都是淀粉原料，如玉米、小麦、甘薯、 大米等。淀粉先水解成葡萄糖，然后经中 和、脱色再投放到发酵罐。
所以多选铵型强酸性阳离子交换树脂。
①树脂的处理过程：
732# 阳离 子树脂
水洗
1mol/L 的 NaOH处理
水洗至 pH6.0
1Mol/L 的 HCl处理
水洗至 pH8.0
1Mol/L 的 氨水处理
水洗至 pH8.0
铵型树 脂（待用）
②离子交换操作方式：用动态法离子交换 柱交换操作方式，采用多柱串联。
医药工业中，多种复合氨基酸制剂可通过 输液治疗营养或代谢失调；精氨酸药物用 于治疗由氨中毒造成的肝昏迷；丝氨酸药 物用作疲劳恢复剂；蛋氨酸、胱氨酸用于 治疗脂肪肝；L-谷氨酸与L-谷氨酰胺用于治 疗脑出血后的记忆力障碍等。
化妆品生产中，胱氨酸用于护发素，丝氨 酸用于面霜中；谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸 与脂肪酸形成的表面活性剂，具有清洗、 抗菌等功能，用于护肤品、洗发剂中。
赖氨酸生产菌有两大类：一类是细菌，多 以谷氨酸生产菌为出发菌通过诱变制得； 另一类是酵母菌，但产量较细菌低。
2．赖氨酸生产工艺控制
（1）赖氨酸的生物合成途径 赖氨酸合成途径与其他氨基酸不同，依微 生物种类不同而异。 细菌赖氨酸生物合成途径需天冬氨酸经过 反应合成二氨基庚二酸，进而合成赖氨酸， 不同细菌生物合成调节机制不同； 酵母赖氨酸合成途径需天冬氨酸经过反应 合成α-氨基已二酸，再合成赖氨酸。
氨基酸发酵
• 典型的例子就是谷氨酸发酵。 • 改变培养条件的发酵转换法中,有变化铵离
子浓度、磷酸浓度，使谷氨酸转向谷氨酰 胺和缬氨酸发酵
共一百零六页
2.2 用营养缺陷 变异株的 (quēxiàn) 方法
• 这一方法是诱变出菌体内氨基酸生物合成
某步反应阻遏的营养缺陷型变异(biànyì)体，使 生物合成在中途停止，不让最终产物起控 制作用。
共一百零六页
3.1.2 载体 的构建 (zàitǐ)
• 有效的载体需要有在受体菌中可启动的复
制起始位点，这可从棒状杆菌家族内源小 质粒中获得;
• 载体所需的筛选标记(biāojì)及外源基因插入的
多克隆位点，可从常用的克隆载体中获得。
共一百零六页
3.1.3 基因 转移手段 (jīyīn)
• 由于棒状杆菌是革兰氏阳性菌，CaCl2转化法对它不
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。
共一百零六页
• 专性需氧菌，控制环境(huánjìng)条
件可改变代谢途径和产物。
共一百零六页
控制 细胞渗透性 (kòngzhì)
•生物素、油酸和表面活性剂， 引起细胞膜的脂肪酸成分的改变。 •青霉素：抑制(yìzhì)细胞壁的合 成，由于细胞面内外的渗透压 而泄露出来。
共一百零六页
控制 旁路代谢 (kòngzhì)
育成的氨基酸生物合成高能力的菌株。
共一百零六页
发酵生产l-氨基酸过程
发酵生产L-氨基酸是一种常见的生物技术过程，它利用微生物代谢产生的酶和代谢产物来合成L-氨基酸。
本文将介绍L-氨基酸发酵生产的过程以及其中的关键步骤。
一、L-氨基酸发酵生产的基本流程L-氨基酸发酵生产的基本流程包括以下几个步骤：1. 培养基的制备：将适合微生物生长的营养物质和培养基成分加入到水中，经过混合、消毒等处理，制备出适合微生物生长的培养基。
2. 微生物的培养：将选用的微生物接种到培养基中，利用适当的培养条件（如温度、pH 值、氧气含量等）进行培养，使微生物快速繁殖。
3. 发酵过程：在微生物培养达到一定程度后，加入适当的营养物质和调节剂，以促进微生物代谢产生目标L-氨基酸。
4. 分离提纯：将发酵液经过分离、提纯等处理，得到高纯度的L-氨基酸。
二、L-氨基酸发酵生产的关键步骤1. 微生物的选择和培养条件的优化微生物的选择和培养条件的优化是L-氨基酸发酵生产的关键步骤之一。
常见的微生物有大肠杆菌、放线菌等。
在选择微生物时，需要考虑其生长速度、产酸能力和稳定性等因素。
同时，需要优化培养条件，如调节温度、pH值、氧气含量等，以提高微生物的生长速度和产酸能力。
2. 发酵过程的控制发酵过程的控制是L-氨基酸发酵生产的另一个关键步骤。
在发酵过程中，需要控制营养物质的加入量、调节剂的浓度和添加时间等，以促进微生物代谢产生目标L-氨基酸。
同时，还需要控制发酵液的温度、pH值、氧气含量等，以保证微生物的生长和代谢过程。
3. 分离提纯的技术分离提纯的技术是L-氨基酸发酵生产的最后一个关键步骤。
常用的分离提纯技术包括离心、过滤、蒸馏、萃取等。
通过这些技术，可以将发酵液中的L-氨基酸分离出来，并得到高纯度的产品。
三、L-氨基酸发酵生产的应用L-氨基酸是一种重要的生物活性物质，广泛应用于医药、化工、食品等领域。
其中，L-赖氨酸、L-赖氨酸盐酸盐、L-色氨酸、L-苯丙氨酸等是常见的L-氨基酸产品。
在医药领域，L-氨基酸可以用于合成多肽类药物、生物制剂等。
第十章 氨基酸发酵
（3 ）医药工业：
（4）化学工业：
谷氨基钠作洗涤剂.
丙氨酸制造丙氨酸纤维（合成高分子化合物） 能保持皮肤湿润的润肤剂——焦谷氨酸钠和 质量接近天然皮革的聚谷氨酸人造革，以及人 造纤维和涂料。
甘氨酸、半胱氨酸、丙氨酸可制表面活性剂、
缓冲剂和抗氧剂等
表3--8
品名 蛋氨酸 蛋氨酸 厂家 日本曹达 日本住友化学
高丝氨酸脱氢酶
4.
体内及体外基因重组的方法
基因工程包括细胞内基因重组方法和试管内的体外基因
重组方法。
体内基因重组在应用上又称为杂交育种，主要方法包括：
转化、转染、接合转移、转导和细胞融合等，这都是在 细胞内暂时地产生染色体的局部二倍体，在两条DNA链 之间引起两次以上的交叉，是遗传性重组现象。
15000
15000 100 200
蛋氨酸
蛋氨酸 蛋氨酸 赖氨酸 赖氨酸 赖氨酸 赖氨酸
墨西哥阿尔拜梅克斯
西班牙Sodeti 苏联Volgograd 日本味之素 日本协和发酵 日本东丽 南朝鲜味元
5000
4000 4000 55000 20500 6500 10000
色氨酸
色氨酸 色氨酸 色氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 丙氨酸 丙氨酸
提取法：
常用毛发、血粉等蛋白质原料水解，从中提取。 如胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸
合成法：
合成法获得DL-蛋氨酸、不对称合成法获得L-氨 基酸。如丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。
传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成 本高，工艺复杂，难以达到工业化生产的目的。
第二节
氨基酸发酵菌株的育种
是氨基酸代谢控制发酵的基本策略之一
.在前述GA 合成所必需的条件的基础上（封闭乙醛酸循环） 存在CO2固定反应，则有：
微生物工程工艺原理第五章氨基酸发酵机制
微生物细胞的代谢调节方式很多，其中以调 节代谢流的方式最为重要，它包括两个方面 ，一是“粗调”，即调节酶的合成量；二是“细 调”，即调节现成酶分子的催化活力，两者密 切配合和协调，以达到最佳调节效果。
第二篇 发酵机制
2.选育油酸缺陷型
3.选育甘油缺陷型
4.选育温度敏感型突变株
由于磷脂结构复杂，又是细胞膜的必要成 分，所以磷脂合成障碍必须是条件型突变 ，如温度敏感型突变株才能存活，反之， 从温度敏感型突变株中可以找到细胞膜合 成有缺陷的突变株。
5其他，如营养缺陷型；药物抗性突变株 ；敏感型突变株等
第五章 氨基酸发酵机制
第二篇 发酵机制
1957年发酵法生产谷氨酸在日本协和发酵公 司投产。 日本在谷氨酸发酵生产方面居世界领先地位 。味之素、协和等均是其中代表。我国近年 的发展也比较快;如河南的莲花味精公司，目 前味精产量已从1983年的400吨上升到目前拥 有30万吨味精的年生产能力。
第五章 氨基酸发酵机制
第五章 氨基酸发酵机制
第二篇 发酵机制
二、细胞膜通透性控制
谷氨酸生产菌的主要生化特点： ①α-酮戊二酸脱氢酶活性极低或缺失 ②谷氨酸脱氢酶活性很高，不被低浓度的谷 氨酸抑制 ③ 细胞膜对谷氨酸的通透性高
第二篇 发酵机制
n-石蜡
油酸C18 (限量)
C18酸 C16酸
磷脂质 脂肪酸
心磷脂
青霉素
磷脂酰ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ油
第二篇 发酵机制
谷氨酸生产菌能够在体外积累菌体最大生长 需要量300多倍的谷氨酸，研究发现：大量积 累是由于： ①代谢调节控制； ②细胞膜通透性的特异调节； ③发酵条件的适合；
第八章天冬氨酸族氨基酸发酵机制ppt课件
第三节 苏氨酸、蛋氨酸、高丝氨酸和天冬氨 酸的育种途径
一、苏 氨酸的 育种途 径
苏氨酸高产菌株应具备的生化特征
DDP合成酶活力极弱或欠缺 琥珀酰高丝氨酸合成酶酶活力极弱或欠缺 苏氨酸脱氨酶酶活力极弱或欠缺 CO2固定能力强 天冬氨酸合成能力强 天冬氨酸激酶活力强，对苏氨酸和赖氨酸的协
按照起始物可将氨基酸的合成分成几个家族：
㈠谷氨酸族（α-酮戊二酸族）
包括：谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸和 脯氨酸；
㈡丙酮酸族
包括：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸；
㈢天冬氨酸族（草酰乙酸族） 包括：天冬氨酸、天冬酰胺、苏氨酸和异亮
氨酸； ㈣磷酸甘油酸族
包括：甘氨、酪氨酸、色氨酸； 另外，组氨酸的合成为单独的一条途径。
4.解除代谢互锁
①选育亮氨酸缺陷型菌株，或者以抗AEC的 赖氨酸的生产菌为出发菌株，经诱变得到抗 AEC兼抗亮氨酸缺陷型菌株。
②选育抗亮氨酸结构类似物的突变株，从 遗传上解除亮氨酸对DDP合成酶的阻遏。
③选育对苯醌或喹啉衍生物敏感菌株，这 是一种寻找亮氨酸渗漏缺陷型菌株的有效方 法。
5.增加前体物的生物合成和阻塞产物的生成：
同反馈抑制不敏感 高丝氨酸脱氢酶活力强，不受苏氨酸反馈调节。
二、高丝氨酸菌种的选育途径
高产高丝氨酸菌株应具
DDP合成酶活力极弱或欠缺
琥珀酰高丝氨酸合成酶酶活力极弱或欠缺
高丝氨酸激酶欠缺
CO2固定能力强 天冬氨酸合成能力强
天冬氨酸激酶活力强，对苏氨酸和赖氨酸的协同 反馈抑制不敏感
高丝氨酸脱氢酶活力强，不受苏氨酸和蛋氨酸反 馈调节。
HD HDⅠ：受苏氨酸反馈抑制 HDⅡ：受蛋氨酸阻遏
⑤苏氨酸脱氨酶（异亮氨酸合成途径的酶） 受异亮氨酸的反馈抑制和阻遏
发酵法生产氨基酸的基本过程
发酵法生产氨基酸的基本过程嘿，咱今儿就来讲讲发酵法生产氨基酸的基本过程。
这可真是个神奇又有趣的事儿啊！你想啊，就像咱蒸馒头得先准备好面粉、酵母啥的，发酵法生产氨基酸也有一系列的步骤呢。
首先呢，得有合适的菌种。
这菌种就好比是一支特别厉害的队伍，它们得能打硬仗，能在特定的环境里好好干活。
就像咱足球队里的那些主力队员，得有真本事才行。
没有好的菌种，那可就像没了将军的军队，还怎么打胜仗啊，对吧？然后呢，就是给这些菌种准备一个舒服的“家”，也就是培养基啦。
这培养基里得有各种营养成分，让菌种能吃得饱饱的，有力气干活。
这就跟咱人一样，得吃好喝好才有精力做事儿嘛。
接下来，菌种就在这个“家”里开始生长繁殖啦。
它们会越来越多，越来越壮大，就好像春天里的小草，呼呼地长起来了。
在这个过程中，可不能马虎大意。
得时刻关注着各种条件，温度啦、酸碱度啦、氧气含量啦等等。
温度不合适，菌种可能就不高兴了，不干活啦；酸碱度不对，它们可能就闹脾气啦。
这就好比咱人，太热了会烦躁，太冷了会哆嗦，环境得适宜才行呀。
等菌种们长得差不多了，就到了关键的时刻啦——发酵。
这就像是一场激烈的比赛，菌种们全力以赴，生产出我们想要的氨基酸。
这时候，就好像农民伯伯盼着庄稼丰收一样，我们也盼着能有多多的氨基酸产生。
发酵完成后，还得把氨基酸从那些乱七八糟的东西里分离出来。
这可不是个容易的事儿，就跟在一堆沙子里找金子似的，得有耐心，还得有好的方法。
你说这发酵法生产氨基酸是不是很有意思？从小小的菌种开始，经过一系列的过程，最后变成了对我们有用的氨基酸。
这就像一个魔法一样，把普通的东西变成了宝贝。
咱生活中的好多东西都离不开氨基酸呢，像吃的、用的、药啊啥的。
要是没有发酵法生产氨基酸，那得少了多少好东西呀！所以说，这个过程虽然看起来挺复杂，但真的超级重要。
总之呢，发酵法生产氨基酸可不是一件简单的事儿，需要很多人的努力和智慧。
但正是因为有了这个神奇的过程，我们的生活才变得更加丰富多彩啦！你说是不是？。
发酵生产氨基酸的工艺流程
发酵生产氨基酸的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!陶瓷地砖楼面的施工工艺流程首先，在进行陶瓷地砖楼面的施工之前，需要进行一系列准备工作。