蛋氨酸
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蛋氨酸高产菌定向育种策略
蛋 氨 酸 高 产 菌 遗 传 标 记 位 置
S苏氨酸 天冬氨酸半醛 高丝氨酸 O-琥珀酰高丝氨酸 氨酸 氨酸 赖氨酸 天冬氨酰磷酸 天冬氨酸
蛋氨酸高产菌定向育种策略
天冬氨酸 天冬氨酰磷酸 天冬氨酸半醛 苏氨酸 高丝氨酸 O-琥珀酰高丝氨酸 蛋氨酸 赖氨酸
S-腺苷蛋氨酸
在甲基转移酶的催化下， SAM的甲基转移给甲基受体 的甲基转移给甲基受体(RH) 在甲基转移酶的催化下，将SAM的甲基转移给甲基受体(RH) 生成甲基合物(RCH (RCH3 SAM变成 变成S 腺苷同型半胱氨酸， 生成甲基合物(RCH3)，SAM变成S—腺苷同型半胱氨酸，后者被 水解除去腺苷生成同型半胱氨酸， 水解除去腺苷生成同型半胱氨酸，同型半胱氨酸在蛋氨酸合成 酶作用下，接受N 甲基四氢叶酸提供的甲基， 酶作用下，接受N 。—甲基四氢叶酸提供的甲基，重新生成蛋 氨酸，形成一个循环过程， 氨酸，形成一个循环过程，称为蛋氨酸循环
蛋氨酸高产菌定向育种策略 • 切断支路代谢 (1)切断或削弱苏氨酸的代谢支路，选育Thr Thr(1)切断或削弱苏氨酸的代谢支路，选育Thr-或 切断或削弱苏氨酸的代谢支路 Thr+突变株 ThrL或Thr+突变株 (2)切断或削弱赖氨酸的代谢支路 选育Lys 切断或削弱赖氨酸的代谢支路， Lys(2)切断或削弱赖氨酸的代谢支路，选育Lys-或 Lys+或 LysL或Lys+或Leus突变株
蛋氨酸缺乏时，会引起食欲减退、生长减缓 或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现 象，最后导致肝坏死或纤维化
蛋氨酸高产菌定向育种策略 要大量生成积累蛋氨酸， 要大量生成积累蛋氨酸，应从一下几个面着手 1.解除反馈调节 1.解除反馈调节 2.切断支路代谢 2.切断支路代谢 3.切断蛋氨酸向下反应的支路 3.切断蛋氨酸向下反应的支路 4.增加前体物的合成 4.增加前体物的合成
蛋氨酸高产菌定向育种策略 • 解除反馈调节 (1)首先要考虑解除蛋氨酸自身的反馈调节 首先要考虑解除蛋氨酸自身的反馈调节， (1)首先要考虑解除蛋氨酸自身的反馈调节， 主要是通过选育抗蛋氨酸结构类似物(如乙硫 主要是通过选育抗蛋氨酸结构类似物( 氨酸、硒代蛋酸、1,2,4三氟蛋氨酸等) 氨酸、硒代蛋酸、1,2,4-三、三氟蛋氨酸等) 突变株 (2)选育SAM结构类似物抗性突变株 选育SAM结构类似物抗性突变株， (2)选育SAM结构类似物抗性突变株，解除 SAM队高丝氨酸 队高丝氨酸SAM队高丝氨酸-O-转乙酰酶的反馈抑制与阻 遏 (3)解除苏氨酸和赖氨酸对天冬氨酸激酶的 (3)解除苏氨酸和赖氨酸对天冬氨酸激酶的 协同反馈抑制，选育AHVr AECr突变株 AHVr和 协同反馈抑制，选育AHVr和AECr突变株
• 目前，世界蛋氨酸生产能力较大的是美国诺伟思 目前， 公司、德国的迪高沙公司、法国的安迪苏公司、 公司、德国的迪高沙公司、法国的安迪苏公司、法国 的罗纳－普朗克公司、 的罗纳－普朗克公司、日本的曹达和我国的天津蛋 氨酸公司等，总生产能力约为57 57万 氨酸公司等，总生产能力约为57万t。目前世界上生 产蛋氨酸的工艺主要有两种，一种是海因法工艺， 产蛋氨酸的工艺主要有两种，一种是海因法工艺， 其产品为固体DL 蛋氨酸；另一种是氰醇法工艺， DL其产品为固体DL-蛋氨酸；另一种是氰醇法工艺，其 产品为液体DL 蛋氨酸羟基类似物或固体DL DLDL产品为液体DL-蛋氨酸羟基类似物或固体DL-蛋氨酸 羟基类似物钙盐。 羟基类似物钙盐。
蛋氨酸的生产工艺 • 海因法生产工艺
海因法工艺是以丙烯醛 甲硫醇为原料生产甲硫 丙烯醛、 海因法工艺是以丙烯醛、甲硫醇为原料生产甲硫 基丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成 ），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成海 基丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成海 海因经碱水解，再用酸（ 酸化， 因，海因经碱水解，再用酸（或CO2）酸化，生产固体蛋 氨酸。其生产步骤： 氨酸。其生产步骤：甲醇与硫化氢气相催化合成甲硫 丙烯与空气催化氧化制丙烯醛， 醇，丙烯与空气催化氧化制丙烯醛，丙烯醛与甲硫醇 反应生成甲硫基丙醛（TPMA），TPMA与NaCN(或 ），TPMA 反应生成甲硫基丙醛（TPMA），TPMA与NaCN(或HCN) 合成海因，海因用碱水解成蛋氨酸钠盐(MTN Na)， (MTN合成海因，海因用碱水解成蛋氨酸钠盐(MTN-Na)， MTN-Na用硫酸水解成蛋氨酸 MTN-Na用硫酸水解成蛋氨酸。
蛋氨酸高产菌定向育种策略 • 切断蛋氨酸向下反应的通路 蛋氨酸向下反应可生成S 腺苷蛋氨酸， 蛋氨酸向下反应可生成S-腺苷蛋氨酸，使 蛋氨酸积累量减少。另外，生成的SAM SAM还会反 蛋氨酸积累量减少。另外，生成的SAM还会反 馈抑制和阻遏高丝氨酸- 转乙酰酶， 馈抑制和阻遏高丝氨酸-O-转乙酰酶，使蛋氨 酸的合成停止或减慢，因此， 酸的合成停止或减慢，因此，必须切断蛋氨 酸向S 先干蛋氨酸的反应，选育SAM SAM酸向S-先干蛋氨酸的反应，选育SAM-突变株
蛋氨酸分解代谢
• 蛋氨酸(甲硫氨酸)分子中含有S—甲基。蛋氨酸在蛋氨酸腺 蛋氨酸(甲硫氨酸)分子中含有S 甲基。 苷转移酶催化下接受ATP提供的腺苷生成S 腺苷蛋氨酸(S ATP提供的腺苷生成 (S苷转移酶催化下接受ATP提供的腺苷生成S—腺苷蛋氨酸(Sadenosylmethionine，SAM)，又称活性蛋氨酸。SAM是一个 adenosylmethionine，SAM)，又称活性蛋氨酸。SAM是一个 极为活泼的甲基供体，能为核苷酸、肾上腺素、肌酸、 极为活泼的甲基供体，能为核苷酸、肾上腺素、肌酸、胆 碱等物质的合成提供甲基。 碱等物质的合成提供甲基。
蛋氨酸高产菌定向育种策略
蛋氨酸的生物合成途径中， 蛋氨酸的生物合成途径中，不仅关键酶天冬氨酸激酶 受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制， 受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制，高丝氨酸脱氢酶受 算暗算的反馈抑制和蛋氨酸的反馈阻遏， 算暗算的反馈抑制和蛋氨酸的反馈阻遏，而且从高丝氨 酸合成蛋氨酸的途径中，高丝氨酸酸合成蛋氨酸的途径中，高丝氨酸-O-转乙酰酶强烈地受 腺苷蛋氨酸(SAM)的反馈抑制。 (SAM)的反馈抑制 S-腺苷蛋氨酸(SAM)的反馈抑制。当向培养基中添加过剩 SAM时 该美的合成完完全被阻遏； SAM限量添加时 限量添加时， SAM时，该美的合成完完全被阻遏；当SAM限量添加时， 该酶合成不受阻遏。 SAM限量条件下 限量条件下， 该酶合成不受阻遏。在SAM限量条件下，即使添加过量的 蛋氨酸也仅引起对该酶的部分阻遏。也就是说， 蛋氨酸也仅引起对该酶的部分阻遏。也就是说，蛋氨酸 生物合成酶系不仅受蛋氨酸的阻遏，更重要的是还受SAM 生物合成酶系不仅受蛋氨酸的阻遏，更重要的是还受SAM 的反馈抑制与反馈阻遏。 的反馈抑制与反馈阻遏。这就给蛋氨酸产生菌的选育带 来困难
蛋氨酸蛋氨酸循环的生理意义在于机体利用Ns—CN3— 蛋氨酸蛋氨酸循环的生理意义在于机体利用Ns—CN3— Ns FH“循环中由N CNa—FH4提供甲基使同型半胱氨酸转 FH“循环中由N。—CNa—FH4提供甲基使同型半胱氨酸转 变成蛋氨酸，蛋氨酸进一步转变成SAM 再由SAM SAM， SAM给甲基化 变成蛋氨酸，蛋氨酸进一步转变成SAM，再由SAM给甲基化 反应提供甲基。 反应提供甲基。催化反应的蛋氨酸合成酶的辅酶是维生素 当维生素凰z缺乏时， CN3—FH4的甲基不能转 B真2，当维生素凰z缺乏时，N‘—CN3—FH4的甲基不能转 影响四氢叶酸再生。组织中游离的四氢叶酸减少， 移，影响四氢叶酸再生。组织中游离的四氢叶酸减少，导 致核酸和蛋白质合成障碍，影响细胞分裂， 致核酸和蛋白质合成障碍，影响细胞分裂，引起巨幼红细 胞贫血
蛋氨酸生产工艺
• 氰醇法生产工艺 氰醇法工艺是以丙烯醛 甲硫醇为原料合成甲硫 丙烯醛、 氰醇法工艺是以丙烯醛、甲硫醇为原料合成甲硫 基代丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成 ），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成氰 基代丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成氰 氰醇经硫酸水解，生成液体蛋氨酸羟基类似物。 醇，氰醇经硫酸水解，生成液体蛋氨酸羟基类似物。其 步骤：甲醇与硫化氢气相催化合成甲硫醇， 步骤：甲醇与硫化氢气相催化合成甲硫醇，丙烯与空 气催化氧化制成丙烯醛， 气催化氧化制成丙烯醛，丙烯醛与甲硫醇反应生成甲 硫基代丙醛（TPMA），TPMA与HCN催化合成氰醇 ），TPMA 催化合成氰醇， 硫基代丙醛（TPMA），TPMA与HCN催化合成氰醇，氰醇 用硫酸水解成液体蛋氨酸羟基类似物。 Nhomakorabea蛋 氨 酸
小组成员：颜仟美 王涛 陈俊根
蛋氨酸
又称甲硫氨酸，对人类而言是唯一的含硫必需氨基酸， 又称甲硫氨酸，对人类而言是唯一的含硫必需氨基酸， 型和D型两种， 有L型和D型两种，与生物体内各种含化合物的代谢密切相 是体内活性甲基和硫的主要来源。 关。是体内活性甲基和硫的主要来源。 英文名： 英文名：methionine;Met 代号： 代号：M 学名： 氨基- 甲硫基丁酸。一种含硫的非极性α氨基酸。 学名：2-氨基-4-甲硫基丁酸。一种含硫的非极性α氨基酸。 性状：白色薄片状结晶或结晶性粉末，有特殊气味， 性状：白色薄片状结晶或结晶性粉末，有特殊气味，味微甜
1 2 3 4
与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关
对有毒物或药物进行甲基化 构成蛋白质的基本单位之一
蛋氨酸的用途
蛋氨酸已广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域， 蛋氨酸已广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域，其 中饲料添加剂的用量最大。 中饲料添加剂的用量最大。它是禽畜类动物生长所必需的 氨基酸之一，是蛋白质生物合成的“骨架”氨基酸， 氨基酸之一，是蛋白质生物合成的“骨架”氨基酸，动物 体内甲基的主要供体， 体内甲基的主要供体，对动物的新城代谢有很强的调节作 一般在禽类饲料中添加0.05 0.25%， 0.05用。一般在禽类饲料中添加0.05-0.25%，在猪饲料中添加 0.05-0.10%。尤其在缺少动物蛋白（鱼粉） 0.05-0.10%。尤其在缺少动物蛋白（鱼粉）的饲料中添加 蛋氨酸效果非常明显（一斤蛋氨酸相当于50斤鱼粉）， 50斤鱼粉），不 蛋氨酸效果非常明显（一斤蛋氨酸相当于50斤鱼粉），不 仅能增加、蛋产量， 仅能增加、蛋产量，而且可以缩短喂养周期
蛋氨酸高产菌定向育种策略
蛋氨酸高产菌应具备的升华特征： 蛋氨酸高产菌应具备的升华特征： 二氧化碳固定反应强; ① 二氧化碳固定反应强; 天冬氨酸合成能力强; ②天冬氨酸合成能力强; 天冬氨酸激酶活力强； ③天冬氨酸激酶活力强； 高丝氨酸脱氢酶活力强； ④高丝氨酸脱氢酶活力强； 二氢吡啶-2,6-而羧酸合成酶活力微弱或丧失； ⑤二氢吡啶-2,6-而羧酸合成酶活力微弱或丧失； 高丝氨酸激活酶活力微弱或丧失； ⑥高丝氨酸激活酶活力微弱或丧失； 谷氨酸脱氢酶活力弱； ⑦谷氨酸脱氢酶活力弱； 琥珀酰高丝氨酸转琥珀酰酶活力强； ⑧O-琥珀酰高丝氨酸转琥珀酰酶活力强； 腺苷蛋氨酸(SAM) (SAM)合成酶丧失 ⑨S-腺苷蛋氨酸(SAM)合成酶丧失
• 增加前体物的合成 与苏氨酸发酵相同， 与苏氨酸发酵相同，参阅苏氨酸发酵
谢谢！
(1)抗肝硬变、脂肪肝及各种急性、慢性、病毒性、黄疸性肝 (2)抗各种原因引起的肝内胆汁淤积 (3)心肌保护作用 (4)抗抑郁症作用 (5)降血压作用 (6)预防和治疗有毒金属非金属对人体的伤害 (7)由于含有硫磺，甲硫氨酸可以防止皮肤和指甲问题 (8)防止过剩的脂肪堆积 (9)抗疲劳 (10)由于甲硫氨酸可以减少组胺的释放，所以它对一些敏感症有帮助。 (11)研究显示，甲硫氨酸营养补充剂有助于治疗帕金森氏症（震颤性麻 痹）
蛋氨酸高产菌定向育种策略
蛋 氨 酸 高 产 菌 遗 传 标 记 位 置
S苏氨酸 天冬氨酸半醛 高丝氨酸 O-琥珀酰高丝氨酸 氨酸 氨酸 赖氨酸 天冬氨酰磷酸 天冬氨酸
蛋氨酸高产菌定向育种策略
天冬氨酸 天冬氨酰磷酸 天冬氨酸半醛 苏氨酸 高丝氨酸 O-琥珀酰高丝氨酸 蛋氨酸 赖氨酸
S-腺苷蛋氨酸
在甲基转移酶的催化下， SAM的甲基转移给甲基受体 的甲基转移给甲基受体(RH) 在甲基转移酶的催化下，将SAM的甲基转移给甲基受体(RH) 生成甲基合物(RCH (RCH3 SAM变成 变成S 腺苷同型半胱氨酸， 生成甲基合物(RCH3)，SAM变成S—腺苷同型半胱氨酸，后者被 水解除去腺苷生成同型半胱氨酸， 水解除去腺苷生成同型半胱氨酸，同型半胱氨酸在蛋氨酸合成 酶作用下，接受N 甲基四氢叶酸提供的甲基， 酶作用下，接受N 。—甲基四氢叶酸提供的甲基，重新生成蛋 氨酸，形成一个循环过程， 氨酸，形成一个循环过程，称为蛋氨酸循环
蛋氨酸高产菌定向育种策略 • 切断支路代谢 (1)切断或削弱苏氨酸的代谢支路，选育Thr Thr(1)切断或削弱苏氨酸的代谢支路，选育Thr-或 切断或削弱苏氨酸的代谢支路 Thr+突变株 ThrL或Thr+突变株 (2)切断或削弱赖氨酸的代谢支路 选育Lys 切断或削弱赖氨酸的代谢支路， Lys(2)切断或削弱赖氨酸的代谢支路，选育Lys-或 Lys+或 LysL或Lys+或Leus突变株
蛋氨酸缺乏时，会引起食欲减退、生长减缓 或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现 象，最后导致肝坏死或纤维化
蛋氨酸高产菌定向育种策略 要大量生成积累蛋氨酸， 要大量生成积累蛋氨酸，应从一下几个面着手 1.解除反馈调节 1.解除反馈调节 2.切断支路代谢 2.切断支路代谢 3.切断蛋氨酸向下反应的支路 3.切断蛋氨酸向下反应的支路 4.增加前体物的合成 4.增加前体物的合成
蛋氨酸高产菌定向育种策略 • 解除反馈调节 (1)首先要考虑解除蛋氨酸自身的反馈调节 首先要考虑解除蛋氨酸自身的反馈调节， (1)首先要考虑解除蛋氨酸自身的反馈调节， 主要是通过选育抗蛋氨酸结构类似物(如乙硫 主要是通过选育抗蛋氨酸结构类似物( 氨酸、硒代蛋酸、1,2,4三氟蛋氨酸等) 氨酸、硒代蛋酸、1,2,4-三、三氟蛋氨酸等) 突变株 (2)选育SAM结构类似物抗性突变株 选育SAM结构类似物抗性突变株， (2)选育SAM结构类似物抗性突变株，解除 SAM队高丝氨酸 队高丝氨酸SAM队高丝氨酸-O-转乙酰酶的反馈抑制与阻 遏 (3)解除苏氨酸和赖氨酸对天冬氨酸激酶的 (3)解除苏氨酸和赖氨酸对天冬氨酸激酶的 协同反馈抑制，选育AHVr AECr突变株 AHVr和 协同反馈抑制，选育AHVr和AECr突变株
• 目前，世界蛋氨酸生产能力较大的是美国诺伟思 目前， 公司、德国的迪高沙公司、法国的安迪苏公司、 公司、德国的迪高沙公司、法国的安迪苏公司、法国 的罗纳－普朗克公司、 的罗纳－普朗克公司、日本的曹达和我国的天津蛋 氨酸公司等，总生产能力约为57 57万 氨酸公司等，总生产能力约为57万t。目前世界上生 产蛋氨酸的工艺主要有两种，一种是海因法工艺， 产蛋氨酸的工艺主要有两种，一种是海因法工艺， 其产品为固体DL 蛋氨酸；另一种是氰醇法工艺， DL其产品为固体DL-蛋氨酸；另一种是氰醇法工艺，其 产品为液体DL 蛋氨酸羟基类似物或固体DL DLDL产品为液体DL-蛋氨酸羟基类似物或固体DL-蛋氨酸 羟基类似物钙盐。 羟基类似物钙盐。
蛋氨酸的生产工艺 • 海因法生产工艺
海因法工艺是以丙烯醛 甲硫醇为原料生产甲硫 丙烯醛、 海因法工艺是以丙烯醛、甲硫醇为原料生产甲硫 基丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成 ），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成海 基丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成海 海因经碱水解，再用酸（ 酸化， 因，海因经碱水解，再用酸（或CO2）酸化，生产固体蛋 氨酸。其生产步骤： 氨酸。其生产步骤：甲醇与硫化氢气相催化合成甲硫 丙烯与空气催化氧化制丙烯醛， 醇，丙烯与空气催化氧化制丙烯醛，丙烯醛与甲硫醇 反应生成甲硫基丙醛（TPMA），TPMA与NaCN(或 ），TPMA 反应生成甲硫基丙醛（TPMA），TPMA与NaCN(或HCN) 合成海因，海因用碱水解成蛋氨酸钠盐(MTN Na)， (MTN合成海因，海因用碱水解成蛋氨酸钠盐(MTN-Na)， MTN-Na用硫酸水解成蛋氨酸 MTN-Na用硫酸水解成蛋氨酸。
蛋氨酸高产菌定向育种策略 • 切断蛋氨酸向下反应的通路 蛋氨酸向下反应可生成S 腺苷蛋氨酸， 蛋氨酸向下反应可生成S-腺苷蛋氨酸，使 蛋氨酸积累量减少。另外，生成的SAM SAM还会反 蛋氨酸积累量减少。另外，生成的SAM还会反 馈抑制和阻遏高丝氨酸- 转乙酰酶， 馈抑制和阻遏高丝氨酸-O-转乙酰酶，使蛋氨 酸的合成停止或减慢，因此， 酸的合成停止或减慢，因此，必须切断蛋氨 酸向S 先干蛋氨酸的反应，选育SAM SAM酸向S-先干蛋氨酸的反应，选育SAM-突变株
蛋氨酸分解代谢
• 蛋氨酸(甲硫氨酸)分子中含有S—甲基。蛋氨酸在蛋氨酸腺 蛋氨酸(甲硫氨酸)分子中含有S 甲基。 苷转移酶催化下接受ATP提供的腺苷生成S 腺苷蛋氨酸(S ATP提供的腺苷生成 (S苷转移酶催化下接受ATP提供的腺苷生成S—腺苷蛋氨酸(Sadenosylmethionine，SAM)，又称活性蛋氨酸。SAM是一个 adenosylmethionine，SAM)，又称活性蛋氨酸。SAM是一个 极为活泼的甲基供体，能为核苷酸、肾上腺素、肌酸、 极为活泼的甲基供体，能为核苷酸、肾上腺素、肌酸、胆 碱等物质的合成提供甲基。 碱等物质的合成提供甲基。
蛋氨酸高产菌定向育种策略
蛋氨酸的生物合成途径中， 蛋氨酸的生物合成途径中，不仅关键酶天冬氨酸激酶 受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制， 受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制，高丝氨酸脱氢酶受 算暗算的反馈抑制和蛋氨酸的反馈阻遏， 算暗算的反馈抑制和蛋氨酸的反馈阻遏，而且从高丝氨 酸合成蛋氨酸的途径中，高丝氨酸酸合成蛋氨酸的途径中，高丝氨酸-O-转乙酰酶强烈地受 腺苷蛋氨酸(SAM)的反馈抑制。 (SAM)的反馈抑制 S-腺苷蛋氨酸(SAM)的反馈抑制。当向培养基中添加过剩 SAM时 该美的合成完完全被阻遏； SAM限量添加时 限量添加时， SAM时，该美的合成完完全被阻遏；当SAM限量添加时， 该酶合成不受阻遏。 SAM限量条件下 限量条件下， 该酶合成不受阻遏。在SAM限量条件下，即使添加过量的 蛋氨酸也仅引起对该酶的部分阻遏。也就是说， 蛋氨酸也仅引起对该酶的部分阻遏。也就是说，蛋氨酸 生物合成酶系不仅受蛋氨酸的阻遏，更重要的是还受SAM 生物合成酶系不仅受蛋氨酸的阻遏，更重要的是还受SAM 的反馈抑制与反馈阻遏。 的反馈抑制与反馈阻遏。这就给蛋氨酸产生菌的选育带 来困难
蛋氨酸蛋氨酸循环的生理意义在于机体利用Ns—CN3— 蛋氨酸蛋氨酸循环的生理意义在于机体利用Ns—CN3— Ns FH“循环中由N CNa—FH4提供甲基使同型半胱氨酸转 FH“循环中由N。—CNa—FH4提供甲基使同型半胱氨酸转 变成蛋氨酸，蛋氨酸进一步转变成SAM 再由SAM SAM， SAM给甲基化 变成蛋氨酸，蛋氨酸进一步转变成SAM，再由SAM给甲基化 反应提供甲基。 反应提供甲基。催化反应的蛋氨酸合成酶的辅酶是维生素 当维生素凰z缺乏时， CN3—FH4的甲基不能转 B真2，当维生素凰z缺乏时，N‘—CN3—FH4的甲基不能转 影响四氢叶酸再生。组织中游离的四氢叶酸减少， 移，影响四氢叶酸再生。组织中游离的四氢叶酸减少，导 致核酸和蛋白质合成障碍，影响细胞分裂， 致核酸和蛋白质合成障碍，影响细胞分裂，引起巨幼红细 胞贫血
蛋氨酸生产工艺
• 氰醇法生产工艺 氰醇法工艺是以丙烯醛 甲硫醇为原料合成甲硫 丙烯醛、 氰醇法工艺是以丙烯醛、甲硫醇为原料合成甲硫 基代丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成 ），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成氰 基代丙醛（TPMA），TPMA再与氰化钠或氰氢酸合成氰 氰醇经硫酸水解，生成液体蛋氨酸羟基类似物。 醇，氰醇经硫酸水解，生成液体蛋氨酸羟基类似物。其 步骤：甲醇与硫化氢气相催化合成甲硫醇， 步骤：甲醇与硫化氢气相催化合成甲硫醇，丙烯与空 气催化氧化制成丙烯醛， 气催化氧化制成丙烯醛，丙烯醛与甲硫醇反应生成甲 硫基代丙醛（TPMA），TPMA与HCN催化合成氰醇 ），TPMA 催化合成氰醇， 硫基代丙醛（TPMA），TPMA与HCN催化合成氰醇，氰醇 用硫酸水解成液体蛋氨酸羟基类似物。 Nhomakorabea蛋 氨 酸
小组成员：颜仟美 王涛 陈俊根
蛋氨酸
又称甲硫氨酸，对人类而言是唯一的含硫必需氨基酸， 又称甲硫氨酸，对人类而言是唯一的含硫必需氨基酸， 型和D型两种， 有L型和D型两种，与生物体内各种含化合物的代谢密切相 是体内活性甲基和硫的主要来源。 关。是体内活性甲基和硫的主要来源。 英文名： 英文名：methionine;Met 代号： 代号：M 学名： 氨基- 甲硫基丁酸。一种含硫的非极性α氨基酸。 学名：2-氨基-4-甲硫基丁酸。一种含硫的非极性α氨基酸。 性状：白色薄片状结晶或结晶性粉末，有特殊气味， 性状：白色薄片状结晶或结晶性粉末，有特殊气味，味微甜
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与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关
对有毒物或药物进行甲基化 构成蛋白质的基本单位之一
蛋氨酸的用途
蛋氨酸已广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域， 蛋氨酸已广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域，其 中饲料添加剂的用量最大。 中饲料添加剂的用量最大。它是禽畜类动物生长所必需的 氨基酸之一，是蛋白质生物合成的“骨架”氨基酸， 氨基酸之一，是蛋白质生物合成的“骨架”氨基酸，动物 体内甲基的主要供体， 体内甲基的主要供体，对动物的新城代谢有很强的调节作 一般在禽类饲料中添加0.05 0.25%， 0.05用。一般在禽类饲料中添加0.05-0.25%，在猪饲料中添加 0.05-0.10%。尤其在缺少动物蛋白（鱼粉） 0.05-0.10%。尤其在缺少动物蛋白（鱼粉）的饲料中添加 蛋氨酸效果非常明显（一斤蛋氨酸相当于50斤鱼粉）， 50斤鱼粉），不 蛋氨酸效果非常明显（一斤蛋氨酸相当于50斤鱼粉），不 仅能增加、蛋产量， 仅能增加、蛋产量，而且可以缩短喂养周期
蛋氨酸高产菌定向育种策略
蛋氨酸高产菌应具备的升华特征： 蛋氨酸高产菌应具备的升华特征： 二氧化碳固定反应强; ① 二氧化碳固定反应强; 天冬氨酸合成能力强; ②天冬氨酸合成能力强; 天冬氨酸激酶活力强； ③天冬氨酸激酶活力强； 高丝氨酸脱氢酶活力强； ④高丝氨酸脱氢酶活力强； 二氢吡啶-2,6-而羧酸合成酶活力微弱或丧失； ⑤二氢吡啶-2,6-而羧酸合成酶活力微弱或丧失； 高丝氨酸激活酶活力微弱或丧失； ⑥高丝氨酸激活酶活力微弱或丧失； 谷氨酸脱氢酶活力弱； ⑦谷氨酸脱氢酶活力弱； 琥珀酰高丝氨酸转琥珀酰酶活力强； ⑧O-琥珀酰高丝氨酸转琥珀酰酶活力强； 腺苷蛋氨酸(SAM) (SAM)合成酶丧失 ⑨S-腺苷蛋氨酸(SAM)合成酶丧失
• 增加前体物的合成 与苏氨酸发酵相同， 与苏氨酸发酵相同，参阅苏氨酸发酵
谢谢！
(1)抗肝硬变、脂肪肝及各种急性、慢性、病毒性、黄疸性肝 (2)抗各种原因引起的肝内胆汁淤积 (3)心肌保护作用 (4)抗抑郁症作用 (5)降血压作用 (6)预防和治疗有毒金属非金属对人体的伤害 (7)由于含有硫磺，甲硫氨酸可以防止皮肤和指甲问题 (8)防止过剩的脂肪堆积 (9)抗疲劳 (10)由于甲硫氨酸可以减少组胺的释放，所以它对一些敏感症有帮助。 (11)研究显示，甲硫氨酸营养补充剂有助于治疗帕金森氏症（震颤性麻 痹）