第五章谷氨酸发酵机制

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 谷氨酸发酵机制,重点,：谷氨酸生物合成途径及调节机制；,EMP,途径和,HMP,途径；,TCA,、,DCA,和,CO,2,固定作用；氨的导入；细胞膜通透性控制；菌种选育模型与控制方法；,难点,：细胞膜通透性控制；菌种选育模型与控制方法；,谷氨酸，学名：,-,氨基戊二酸；其单钠盐：谷氨酸钠，商品名称味精，是重要的调味品。,早期生产谷氨酸的方法有两种，一是提取法：甜菜厂付产物糖蜜中含有焦谷氨酸，用强碱处理可得到谷氨酸；二是蛋白质水解法：将面筋加酸水解，再分离提纯。,1957,年发酵法生产谷氨酸在日本协和发酵公司投产。,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：大量积累并非是当初设想的由于特异代谢途径导致，而是：,代谢调节控制；,细胞膜通透性的特异调节；,发酵条件的适合；,第一节 谷氨酸的生物合成途径及调节机制,一、,EMP,途径、,HMP,途径,谷氨酸生产菌存在着两种代谢途径：,EMP,、,HMP,；,EMP/HMP=10/90,。,二、,TCA,、,DCA,和,CO2,固定作用,1.TCA,环（,三羧酸循环,）,2.DCA,环（,乙醛酸循环,）,3.CO,2,固定,PEP+CO,2,+GDP,草酰乙酸,+GDP,CO,2,丙酮酸 苹果酸 草酰乙酸,CO,2,NAD+ NADH+H,+,PEP,羧化酶,苹果酸酶,苹果酸脱氢酶,三、氨的导入,-,酮戊二酸还原氨基化谷氨酸,氨的导入有三种方式,谷氨酸合成酶途径,第二节 细胞膜通透性控制,-,酮戊二酸脱氢酶活性极低或缺失,细胞膜对谷氨酸的通透性高,P,69,图,5-3,由天冬氨酸或丙酮酸通过氨基,转移，将氨基转给,-,酮戊二酸,谷氨酸脱氢酶活性很高，,不被低浓度的谷氨酸抑制,谷氨酸生产菌的,主要生化特点,第三节 菌种选育模型与控制方法,控制磷脂的合成,使细胞膜受损（如表面活性剂）,青霉素损伤细胞壁，间接影响细胞膜,通过油酸的合成,控制磷脂含量,通过甘油合成,直接控制磷脂合成,提高细胞膜的,谷氨酸通透性,谷氨酸产生菌的选育可从以下几个方面进行：,1,.,选育生物素缺陷型,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,5.,其他，如营养缺陷型；药物抗性突变株；敏感型突变株等。,