微生物次級代謝與調節(jié)次級代謝產物是某些微生物在生命循環(huán)的某一階段產生的物質，它們一般是在產生菌生長中止后合成的。一、次級代謝產物生物合成的特征一、次級代謝產物一般不在生長菌的生長期產生，而在隨后的生產期形成。二、種類繁多，含有不尋常的化學鍵。三、一種菌可以產生結構相近的一簇抗生素。四、一簇抗生素中各組分的多少取決于遺傳與環(huán)境因素。五、一種微生物的不同菌株可以產生多種在分子結構上完全不同的次級代謝產物。六、次級代謝產物的合成對環(huán)境因素特別敏感。其合成因素的表達受環(huán)境因素調節(jié)。七、微生物由生長期向生產期過渡時，菌體在形態(tài)學上會發(fā)生一些變化。八、微生物次級代謝產物的合成過程是一類由多基因控制的代謝過程。

1、糖類。例如，鏈霉素、新霉素、卡納霉素。2、多肽類。例如，青霉素、放線菌素。3、聚酯酰類。例如，二甲萘烷醇、赤霉素。4、核酸堿基類似物類。例如，焦土霉素、間型霉素。5、其他類型。例如，細交鏈孢菌酮酸、靈菌紅素。二、次級代謝產物的類型2次級代謝與生長，分化的關系。細菌次級代謝與分化的關系：芽孢桿菌在生長后期開始形成芽孢和次級代謝物，這些次級代謝物可抑制生長，促進孢子生成。放線菌次級代謝與分化的關系：抗生素的合成與孢子的形成是受共同控制機制調節(jié)的兩種過程?；疑溍咕a孢子能力喪失則鏈霉素生產能力喪失。真菌次級代謝與分化的關系：次級代謝物對自然生態(tài)的作用、對代謝的調節(jié)、對分化的調節(jié)。次級代謝是在生長受限的分化期產生。如：頂頭孢霉菌節(jié)孢子所占百分比與頭孢菌素有線性關系。四、細胞生長期和抗生素生產期的相互關系微生物的生長曲線可分為4個期：延滯期、對數期、穩(wěn)定期和衰老期?？股匕l(fā)酵可分為2個代謝期：生長期（營養(yǎng)期）和生產期（抗生素分泌期）。不少抗菌素只能在生產期產生：鏈霉素、青霉素、金霉素、紅霉素等。也有的生產期和生長期平行：氯霉素在生長期，微生物按一定比例吸收和利用主要營養(yǎng)物質而快速生長。生長期結束時，一種主要營養(yǎng)物質（如P，N或S）可能消耗殆盡或降低到一定程度，成為限制因素，使菌體的生長速度減慢或保持平衡狀態(tài)，轉入生產期。生長期中負責抗生素合成的酶處于被阻遏的狀態(tài)，如鏈霉素生物合成中的轉脒基酶，青霉素生物合成中的酰基轉移酶和苯乙酸活化酶。一旦菌體生長接近生長末期，解除對相關酶的阻遏。五、抗生素生物合成啟動的控制（1）

抗生素生物合成酶的阻遏：

研究表明，抗生素合成酶出現較晚，這種基因表達的控制可通過干擾DNA轉錄和RNA翻譯的方式進行，但不清楚阻遏控制是在哪一級別上進行。對于殺念珠菌素和桿菌肽，合成酶的阻遏發(fā)生在轉錄水平上。（3）

初級代謝的末端代謝產物反饋抑制作用

生長期結束時，胞內的初級代謝中間物或末端產物對次級代謝產物合成酶產生誘導作用，從而啟動次級代謝，避免了初級代謝產物的積累，解除了積累物的反饋抑制作用。如：培養(yǎng)基中賴氨酸過量會抑制檸檬酸合成酶，進而關閉了α-氨基己二酸的合成途徑，使青霉素合成受到抑制。3、初級與次級代謝間存在分叉中間體，由交叉中間體產生的初級代謝終產物的反饋調節(jié)可影響次級代謝產物的形成。

分叉中間體：代謝中間體既可以用來合成初級代謝產物，又可以用來合成次級代謝產物，把這部分中間體叫作分叉中間體

丙二酰CoA既可以在初級代謝中合成脂肪酸，也可以經縮合，環(huán)化或閉環(huán)生成四環(huán)素類或其他類抗生素。分叉中間體主要有：莽草