氨基酸合成方法.pptx

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1、氨基酸的合成方法氨基酸的合成方法氨基酸的工业合成氨基酸的工业合成直接发酵法直接发酵法抽提法抽提法添加中间产物的发酵添加中间产物的发酵酶法酶法合成法合成法发酵法生产氨基酸发酵法生产氨基酸第1页/共19页为什么可用氮平衡描述为什么可用氮平衡描述?一一 酶酶 法法丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸酪氨酸酪氨酸多巴（二羟基苯丙氨酸）多巴（二羟基苯丙氨酸）色氨酸色氨酸5-5-羟基色氨酸羟基色氨酸赖氨酸赖氨酸应用完整菌体或自微生物细胞抽提应用完整菌体或自微生物细胞抽提出酶类制造氨基酸出酶类制造氨基酸蛋白酶分子结构图蛋白酶分子结构图第2页/共19页二二 抽抽 提提 法法半胱氨酸、胱氨酸、酪氨酸半胱氨酸、胱氨酸、酪

2、氨酸的生的生产由于没有其他适当方法，目前还是产由于没有其他适当方法，目前还是用抽提法。用抽提法。为什么可用氮平衡描述为什么可用氮平衡描述?二二 抽抽 提提 法法为什么可用氮平衡描述为什么可用氮平衡描述?三三 合合 成成 法法丙氨酸丙氨酸天冬酰胺天冬酰胺甘氨酸甘氨酸蛋氨酸蛋氨酸丝氨酸丝氨酸色氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸第3页/共19页为什么可用氮平衡描述为什么可用氮平衡描述?四四 直直 接接 发发 酵酵 法法按照菌株的特性，直接发酵法可分为四类按照菌株的特性，直接发酵法可分为四类 使用野生型菌株或野生菌株的诱变株直接由糖和铵盐发酵生产氨基酸由氨基酸结构类似 物抗性突变株直接由糖和铵盐发酵生产氨基酸

3、由氨基酸结构类似物抗性突变株直接由糖和铵盐发酵生产氨基酸使用营养缺陷型兼抗性突变株生产氨基酸直接发酵法直接发酵法第4页/共19页为什么可用氮平衡描述为什么可用氮平衡描述?五五 添加中间产物的发酵添加中间产物的发酵 以氨基酸的中间产物为原料，用微以氨基酸的中间产物为原料，用微生物转化相应的氨基酸，这样可以生物转化相应的氨基酸，这样可以避免氨基酸生物合成途径中的反馈避免氨基酸生物合成途径中的反馈抑制作用。抑制作用。丝氨酸丝氨酸色氨酸色氨酸蛋氨酸蛋氨酸异亮氨酸异亮氨酸第5页/共19页氨基酸的工氨基酸的工业业合成合成为为 什什 么么第6页/共19页氨基酸的工氨基酸的工业业合成合成优 点第7页/共19页

4、一一 消除终产物的反馈抑制与阻遏作用消除终产物的反馈抑制与阻遏作用二二 控控 制制 发发 酵酵 环环 境境 条条 件件三三 控控 制制 旁旁 路路 代代 谢谢四四 降降 低低 反反 馈馈 作作 用用 物物 浓浓 度度五五 控控 制制 细细 胞胞 渗渗 透透 性性六六 促进促进ATPATP积累，以利于氨基酸的生成积累，以利于氨基酸的生成氨基酸的工氨基酸的工业业合成合成氨基酸发酵的代谢控制第8页/共19页氨基酸的工氨基酸的工业业合成合成控制细胞渗透性氨基酸发酵必须考虑的重要因素氨基酸发酵必须考虑的重要因素细胞内生物素水平高，谷氨酸不能通过细细胞内生物素水平高，谷氨酸不能通过细胞膜胞膜表面活性剂增加

5、细胞膜通透性表面活性剂增加细胞膜通透性青霉素影响细胞壁合成青霉素影响细胞壁合成第9页/共19页第10页/共19页理论与实际的完美结合第11页/共19页一一 消除终产物的反馈抑制与阻遏作用消除终产物的反馈抑制与阻遏作用第12页/共19页六六 促进促进ATP积累，以利于氨基酸的生积累，以利于氨基酸的生成成-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸-谷氨酰磷酸谷氨酰磷酸谷氨酸半缩醛谷氨酸半缩醛 1-1-吡咯啉吡咯啉-5-5-羧酸羧酸脯氨酸脯氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酰磷酸天冬氨酰磷酸天冬氨酸半缩醛天冬氨酸半缩醛高丝氨酸高丝氨酸苏氨酸苏氨酸-酮基丁酸酮基丁酸异亮氨酸异亮氨酸赖氨酸赖氨酸蛋氨酸蛋氨酸

6、ATPADP苏氨酸脱水酶苏氨酸脱水酶反馈抑制缺失天冬氨酸激酶高丝氨酸激酶高丝氨酸激酶黄色短杆菌（异亮氨酸缺陷型）的脯氨酸发酵机制黄色短杆菌（异亮氨酸缺陷型）的脯氨酸发酵机制第13页/共19页谷氨酸生产的工艺流程谷氨酸生产的工艺流程第14页/共19页微生物生长动力学模型的建立微生物生长动力学模型的建立培养基的配制与灭菌菌种的扩大培养菌体浓度限制性基质浓度建立微生物生长动力学模型发酵过程中主要参数的检测生化反应器重要参数生化反应器重要参数KLa的检测的检测亚硫酸钠氧化法动态法(溶氧电极法)发酵动力学实验发酵动力学实验 第15页/共19页上罐实消培养基的配制三角瓶培养冷却接种固体斜面培养发 酵发 酵 液发酵过程参数的控制OD值pH温度搅拌速度、DO值发酵过程参数测定还原糖的测定谷氨酸的测定菌体形态观察菌体浓度测定 谷氨酸生产工艺流程谷氨酸生产工艺流程pH7.0，流加尿素调节（0.40.6）测定菌体密度，OD值不再上升时，菌体分裂完成，约12h前期(012h)3335;中后期(35h)3638通气比：1:(0.080.1)100吨罐32,pH7.0,OD=1.032,pH7.0,1824h第16页/共19页第17页/共19页谢谢！第18页/共19页感谢您的观看。第19页/共19页