抗生素生产工艺

中的反馈抑制与阻遏，达到过量合成某种氨基酸
的目的。
目前发酵法生产氨基酸产量最大的是谷氨酸。
2、添加前体发酵法
又称微生物转化法，是使用葡萄糖作为发酵
碳源、能源、再添加特异的前体物质，以避 免氨基酸合成途径的反馈抑制，经微生物作 用将其有效地转变为目的氨基酸。
3、酶法
是利用微生物中特定的酶作为催化剂，使底
物经过酶催化生成所需的产品。
4、化学合成法 利用有机合成和化学工程相结合的技术生产或制 备氨基酸的方法。

化学合成法可归纳为一般合成法及不对称合成 法两类，前者产物都为DL型氨基酸混合物，后 者产物为L型氨基酸。
5、蛋白质水解提取法 以毛发、血粉及废蚕丝等蛋白质为原料，通过
酸、碱或酶水解成多种氨基酸混合物，以分离纯 化得各种氨基酸的方法。
4、氨基酸在农业中的应用
1）、杀虫剂


ห้องสมุดไป่ตู้
如刀豆氨酸可使南方毛虫拒食而死； 2）、杀菌剂 1972年，日本推出N月酰缬氨酸作为 治稻瘟病药剂； 3）、除草剂 如激光除草剂的δ-氨基一酰丙酸； 4）、农药稳定剂 如色氨酸可作为杀虫剂水杨酸或 环磷酸的稳定剂； 5）、植物生长的促进剂 如谷氨酸能使大豆增产； 6）、脱叶剂 如L-赖氨酸有加速树叶脱落的作用。
2）风味与调味；
3）增香与除臭；
4）抗氧化与保质； 5）防腐与保鲜；
3、氨基酸在饲料工业中的应用
氨基酸作为饲料添加剂具有以下功效：
1）、促进动物生长发育； 2）、改善肉质、提高产奶、产蛋量； 3）、降低成本，提高饲料利用率； 4）、节省蛋白质饲料。
目前蛋氨酸、赖氨酸作为饲料添加剂的使用 量最大，色氨酸、苏氨酸等也被确定为饲料 添加剂。
有近缘关系的微生物之间进行并较难成功。
代谢工程在阐明代谢途径及其调控规律的基础


上，应用重组DNA技术可以改变代谢途径分支 点上的流量或引入新的代谢步骤与构建新的代 谢网络。 其主要步骤为: 鉴定目标代谢途径涉及的酶(特别是限速酶); 取得酶基因，必要时可用蛋白质工程技术，如 定点诱变，基因剪接等，使蛋白具有新的特点 (增强活性或稳定性、解除反馈抑制等); 将一种或多种异源的或改造后的酶基因与调节 元件一起克隆进目标生物;
从自然界中筛选有产酸能力的菌株,并建立其培养条件。
筛选营养缺陷型菌株来解除反馈抑制积累氨基酸。
在确立突变技术和阐明氨基酸生物合成系统调节机制的
基础上发展为营养缺陷变异株、抗药性菌株的育种。 随着重组DNA技术的发展,接合、转导、转染、细胞融 合等手段首先用于体内基因重组,是早期用基因重组方 法构建生产菌株的尝试。 随着载体、受体系统的构建及体外基因重组技术的日益 完善,氨基酸生物工程菌的构建有了长足的发展。 苏氨酸等的生产菌株被成功地构建并应用于工业化生产。
3、选育生产氨基酸的代谢调节突变株
用一种与自己想获得的氨基酸结构相类
似的化合物加入培养基内，使其发生控 制作用，从而抑制微生物的生长。这样， 就可以得到在这种培养基中能够生长的 变异株，而这种变异株正是解除了调控 机制的，能够生成过量的氨基酸。 利用此方法发酵的有:苏氨酸、赖氨酸、 异亮氨酸、组氨酸和精氨酸。
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。
细胞内基因重组技术的缺点是，现在只在同种或
（二）国际国内生产概况
生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是
世界氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品
质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。
日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生
产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。
国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,
1、用野生株的方法
这是从自然界获得的分离菌株进行发酵
生产的一种方法。
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
2、用营养缺陷变异株的方法
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体， 使生物合成在中途停止，不让最终产物 起控制作用。 这种方法中有用高丝氨酸缺陷株的赖氨 酸发酵，有用精氨酸缺陷株的鸟氨酸发 酵，还有用异亮氨酸缺陷株的脯氨酸发 酵。
5、氨基酸在化学工业中的应用
1）、氨基酸系表面活性剂；
2）、氨基酸在高分子合成领域的应用； 3）、氨基酸在化妆品中的应用。
二、氨基酸生产方法概论 （一）生产方法
1、直接发酵法

发酵法是借助微生物具有合成自身所需氨基酸
的能力，通过对菌株的诱变处理，选育出各种营
养缺陷型及氨基酸结构类似物，以解除代谢调节
使调节元件的作用及培育条件最优化。
5、基因工程菌株的构建
1）受体菌的获得 目前使用的氨基酸工程菌受体主要是大肠杆菌K-
12及棒状杆菌家族，通常是通过诱变选育出的基 础产率较高的菌株。 大肠杆菌遗传背景研究得清楚，载体系统完善， 利于工程菌的构建，但它含有内毒素且不能将蛋 白产物分泌至胞外，为应用带来困难。 棒状杆菌能克服这两个缺点，但载体受体系统研 究较晚且有限制修饰系统的障碍，所以获得利于 外源基因导入及表达且能稳定遗传的受体菌是尚 待解决的问题。
湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产 品质量还难于与国外抗衡。
在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发
酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和
仿造产品,1991年销售量为二千万瓶,1996年达六 千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明 康普莱特,但生产原料都依赖进口。
三、菌株的育种
第七章 氨基酸发酵工艺
第一节 氨基酸概况
所谓氨基酸，是指同一分子内含有氨基和羧




基的化合物的总称，也包括脯氨酸之类的亚 氨基酸。 一、氨基酸的用途 1、在医药工业中的应用 （1）重要的营养剂 （2）治疗药剂 （3）短肽药物 （4）医药品合成原料
2、氨基酸在食品工业中的应用
1）营养与食品强化；