好氧发酵产物积累机制.pptx

第六章好氧发酵产物积累机制;在有氧条件条件下:;第一节 柠檬酸的发酵机制 一、柠檬酸的合成途径;NET RESULT： ONE TURN OF THE CYCLE PRODUCES THREE NADHf ONE GTP, AND ONE FAD成 AND RELEASES TWO MOLECULES OF CO?;AMP;二、柠檬酸生物合成的代谢调节;1糖酵解及丙酮酸代谢的调节;■ ■ 3;磷酸烯醇丙酮酸----丙酮酸+ATP;2;Ill;柠檬酸积累机理;J . 一;第二节醋酸发酵机制;2热醋酸梭菌生产醋酸;第三节 谷氨酸发酵机制;一 .谷氨酸生物合成途径;磷酸薊萄糖;二.谷氨酸生物合成的调节机制;三.谷氨酸发酵的代谢控制;;2.控制细胞膜渗透性 在发酵过程中，控制使用那些影响细胞膜通透 性的物质，有利于代谢产物分泌出来，从而避免了 末端产物的反馈调节,有利于提高发酵产量。;谷氨酸发酵生产中，谷氨酸生产菌菌属于生物 素缺陷型菌种，生物素作为脂肪酸生物合成最初反 应的关键酶乙酰CoA梭化酶的辅酶，参与了脂肪酸 的合成，进而影响磷脂的合成。当磷脂合成减少到 正常量的一半左右时，细胞变形，谷氨酸向膜外漏 出，积累于发酵液中。;因而可以通过限量控制生物素的含量，也就是通 过控制生物素亚适量，提高细胞膜的渗透性。 在发酵的前期，满足细胞的生长，合成完整的细 胞膜；中期生物素耗尽，细胞膜合成不完整，完成 长菌型细胞向产酸型细胞的转变，细胞膜的渗透性 增加，使得谷氨酸渗透到细胞外，在细胞内谷氨酸 达不到引起反馈调节的程度，从而使谷氨酸能够源 源不断被优先合成。;影响谷氨酸产生菌细胞膜通透性的物质可分为;■ ip;■ i;第五节 抗生素发酵机制 次级代谢产物???(secondary metabolite);初级代谢和次级代谢;、次级代谢产物的特征;5、一般都同时产生结构上相类似的多中副组分。;二、生物合成抗生素与初级代谢的关系;初级代谢和次级代谢的分叉中间体;裏6?3生物合成途径与次级代谢产物;2.从遗传方面分析:;三抗生素生产菌的主要代谢调节机制;微生物体内的次级代谢和初级代谢一样, 都受菌体代谢的调节。次级代谢产物生物合 成的调节与初级代谢产物生物合成的调节在 某些方面是相同的，也是调节参与生物合成 的酶合成（诱导或阻遏）和控制酶活性（激 活或抑制）。但次级代谢的调节也有其独特 的一面。以下是影响抗生素合成的主要代谢 调节机制。;1初级代谢对次级代谢的调节;当初级代谢和次级代谢具冇共同的合成途径时， 初级代谢的终产物过量，往往会抑制次级代谢的合成, 这是因为这些终产物抑制了在次级代谢产物合成中重 要的分义中间体的合成。;2碳代谢物的调节;ft;3氮代谢物的调节;4磷酸盐的调节;磷酸盐浓度2 10mmol/L;★磷酸盐浓度的高低还能调节次级代谢产物合成期 出现的早晚,当磷酸盐接近耗尽时，才开始进入次级 代谢产物的合成期。磷酸盐起始浓度高，耗尽时间长, 合成期就向后拖延。如金霉素、万古霉素等的发酵都 有这些现象。;5 ATP调节;6酶的诱导调节;7反馈调节;在抗生素的合成途径中， *一方而是抗生素本身的过量积累,存在着与初级代 谢相似的反馈调节现象。如氯霉素、卡那霉素、泰 乐菌素、制霉菌素、瑞斯托霉素等抗生素都对本身 的合成有抑制作用。 ★另一方面，初级代谢和次级代谢途径是紧密相连的, 初级代谢受到的反馈调节,也必然影响抗生素的合 成。如缴氨酸是合成青霉素的前体，其生物合成受 到反馈调节，必然对青霉素的合成有影响。;细胞膜通透性调节;在青霉素的发酵中，产生菌细胞膜输入硫化;9金属离子和溶解氧的调节;★还有一些金属离子（如Mg 2+）可增加产生菌对 所产抗生素的抗性。;次级代谢产物的发酵过程需要适量的溶解氧,;10营养期（生长期）与分化期（生产期）的关系;四 抗生素的生物合成机制;乙酩CqA;Q：