1、氨基酸生產(chǎn)工藝匯報(bào)人 郝 漢609923130氨基酸生產(chǎn)概述氨基酸生產(chǎn)方法發(fā)酵的代謝控制發(fā)酵的工藝控制發(fā)酵的工藝流程目錄氨基酸生產(chǎn)概述氨基酸(Amino acid) 組成蛋白質(zhì)的基本單位存在自然界中的氨基酸有上千種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸主要有20種，且均屬 L-氨基酸（甘氨酸除外），有8種氨基酸人體本身不能合成，兩種半必需氨基酸氨基酸生產(chǎn)概述氨基酸的應(yīng)用 1、食品工業(yè) 2、飼料工業(yè) 3、醫(yī)藥工業(yè) 4、化學(xué)工業(yè) 5、農(nóng)業(yè)農(nóng)藥氨基酸生產(chǎn)的基本方法氨基酸的合成方法氨基酸的工業(yè)合成直接發(fā)酵法抽提法添加中間產(chǎn)物的發(fā)酵酶法合成法發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸氨基酸生產(chǎn)的基本方法為什么可用氮平衡描述? 一 酶 法丙氨

2、酸天冬氨酸酪氨酸多巴（二羥基苯丙氨酸）色氨酸5-羥基色氨酸賴氨酸應(yīng)用完整菌體或自微生物細(xì)胞抽提出酶類制造氨基酸蛋白酶分子結(jié)構(gòu)圖氨基酸生產(chǎn)的基本方法二 抽 提 法蛋白質(zhì)水解液中提取半胱氨酸、胱氨酸、酪氨酸的生產(chǎn)由于沒(méi)有其他適當(dāng)方法，目前還是用抽提法。為什么可用氮平衡描述?二 抽 提 法氨基酸生產(chǎn)的基本方法為什么可用氮平衡描述? 三 合 成 法丙氨酸天冬酰胺甘氨酸蛋氨酸絲氨酸色氨酸苯丙氨酸在與其對(duì)應(yīng)的羧酸上的碳上連接氨基氨基酸生產(chǎn)的基本方法為什么可用氮平衡描述? 四 直 接 發(fā) 酵 法按照菌株的特性，直接發(fā)酵法可分為四類直接發(fā)酵法 使用野生型菌株或野生菌株的誘變株直接由糖和銨鹽發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸由氨基

3、酸結(jié)構(gòu)類似 物抗性突變株直接由糖和銨鹽發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸由氨基酸結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株直接由糖和銨鹽發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸使用營(yíng)養(yǎng)缺陷型兼抗性突變株生產(chǎn)氨基酸氨基酸生產(chǎn)的基本方法為什么可用氮平衡描述? 五 添加中間產(chǎn)物的發(fā)酵 以氨基酸的中間產(chǎn)物為原料，用微生物轉(zhuǎn)化相應(yīng)的氨基酸，這樣可以避免氨基酸生物合成途徑中的反饋抑制作用。絲氨酸色氨酸蛋氨酸異亮氨酸氨基酸生產(chǎn)的基本方法優(yōu) 點(diǎn)大部分氨基酸都以發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)生產(chǎn)條件溫和原料廉價(jià)易得氨基酸發(fā)酵的代謝控制ARPOA結(jié)構(gòu)基因無(wú)活性repressorARNA聚合酶反饋?zhàn)瓒艋钚訟合成酶系（E1,E2）A反饋抑制超過(guò)生理需要量反饋調(diào)節(jié)作用氨基酸發(fā)酵的代謝控制ABCDE反饋

4、抑制反饋?zhàn)瓒舭被嵘锖铣烧{(diào)節(jié)機(jī)制的基本模式氨基酸發(fā)酵的代謝控制ABCDEFG優(yōu)先合成反饋抑制在合成途徑分枝點(diǎn)處的優(yōu)先合成氨基酸發(fā)酵的代謝控制協(xié)同（或多價(jià)）反饋抑制氨基酸發(fā)酵的代謝控制合作（或增效）反饋抑制氨基酸發(fā)酵的代謝控制同功酶控制積累反饋抑制氨基酸發(fā)酵的代謝控制氨基酸發(fā)酵的代謝控制順序反饋抑制氨基酸發(fā)酵的代謝控制平衡合成BCDEFGA溶解氧：乳酸或琥珀酸谷氨酸酮戊二酸 （通氣不足） （適中） （通氣過(guò)量、轉(zhuǎn)速過(guò)快）NH4+： 酮戊二酸谷氨酸谷酰胺 （缺乏） （適量） （過(guò)量）pH： 谷酰胺，N乙酰谷酰胺谷氨酸 （pH58， NH4+過(guò)多） （中性或微堿性）磷酸： 纈 氨 酸谷氨酸 （高濃

5、度磷酸鹽）生物素： 乳酸或琥珀酸谷氨酸 （過(guò)量） （限量）1、控制發(fā)酵的環(huán)境條件氨基酸發(fā)酵的代謝控制氨基酸發(fā)酵的代謝控制2、控制細(xì)胞滲透性氨基酸發(fā)酵的代謝控制3、控制旁路代謝氨基酸發(fā)酵的代謝控制4、降低反饋?zhàn)饔梦锏臐舛劝被岚l(fā)酵的代謝控制5、消除終產(chǎn)物的反饋抑制與阻遏作用選擇出發(fā)菌株：前人經(jīng)驗(yàn)；代謝途徑簡(jiǎn)單、清楚；易于解除代謝控制機(jī)制。育種原理：部分或全部解除微生物對(duì)氨基酸合成代謝的自我調(diào)節(jié)機(jī)制育種方法：傳統(tǒng)方法 現(xiàn)代方法 定向育種氨基酸發(fā)酵的代謝控制6、促進(jìn)ATP的積累氨基酸發(fā)酵的工藝控制培養(yǎng)基 碳源 氮源 磷酸鹽 金屬離子（鎂鉀鈉錳鐵銅）生長(zhǎng)因子pH 主要影響酶的活性和菌的代謝 流加尿素和

6、氨水溫度 菌體生長(zhǎng)最適溫度和氨基酸合成的最適溫度是不同的。谷氨酸前者3032C，后者3437C。氧 谷氨酸族：需氧；丙酮酸族：厭氧；天冬氨酸族：基本無(wú)影響。氨基酸發(fā)酵的工藝流程培養(yǎng)基的配制與滅菌菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)菌體濃度限制性基質(zhì)濃度建立微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型發(fā)酵過(guò)程中主要參數(shù)的檢測(cè)生化反應(yīng)器重要參數(shù)KLa的檢測(cè)亞硫酸鈉氧化法動(dòng)態(tài)法(溶氧電極法)發(fā)酵動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)氨基酸發(fā)酵的工藝流程上罐實(shí)消培養(yǎng)基的配制三角瓶培養(yǎng)冷卻接種固體斜面培養(yǎng)發(fā) 酵發(fā) 酵 液發(fā)酵過(guò)程參數(shù)的控制OD值pH溫度攪拌速度、 DO值發(fā)酵過(guò)程參數(shù)測(cè)定還原糖的測(cè)定谷氨酸的測(cè)定菌體形態(tài)觀察菌體濃度測(cè)定pH7.0，流加尿素調(diào)節(jié)（0.40.6）測(cè)定菌體密度，OD值不再上升時(shí)，菌體分裂完成，約12h前期(012h) 3335;中后期(35h)3638通氣比：1: (0.080.1) 100噸罐32 ,pH7.0,OD=1.032 ,pH7.0,1824h谷氨酸生產(chǎn)工藝流程氨基酸發(fā)酵的工藝流程結(jié)晶小結(jié)氨基酸工業(yè)生產(chǎn)主要是靠生物發(fā)酵的方法氨基酸合成受到生物自身的反饋調(diào)控作用工業(yè)生產(chǎn)氨基酸需要減弱或消除反饋調(diào)控THANK YO