文档详情

好氧发酵工艺与设备—好氧发酵产物的合成机制.pptx

发布:2023-10-20约1.77千字共47页下载文档
文本预览下载声明
第五章 好氧发酵工艺及设备; 好氧性发酵(aerobic fermentation):在发酵过程中需要不断地通入一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸的发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸的发酵、利用黄单孢菌进黄原胶-多糖的发酵等等。 糖的分解代谢包括EMP(糖的共同分解途径)和TCA(糖的最后氧化途径)。;第一节 好氧发酵产物的合成机制;溶氧对三种不同微生物生长的影响;(一)溶解氧对发酵的影响;1. 影响耗氧的因素;2. 临界氧浓度;;双膜理论;(二) 供氧与微生物呼吸代谢的关系;影响需氧的因素;(三) 溶解氧浓度的控制;设法提高氧传递的推动力和液相体积氧传递系数KLα。 2. 发酵液中氧的饱和度C*主要受温度、罐压及发酵液性质的影响。而这些参数在优化了的工艺条件下,已经很难改变。因此,在实际生产中通常从提高氧的体积传质系数KLα着手,提高设备的供氧能力。;影响KLα的工艺措施;5、加入传氧中间介质 一方面起到表面活性剂的作用,降低表面张力,增大了单位体积液体中气液界面面积;另一方面,在气泡周围的氧载体与气 液界面之间形成一层薄膜,增大了通过水膜进入水相的推动力,从而提高了传氧速率。 6、温度的影响 降低发酵温度可以得到较高的溶氧值。 7、氧分压 增加罐压和增加空气中氧的含量可提高溶氧值。;二、谷氨酸发酵机制;(三) 谷氨酸生物合成代谢调节;谷氨酸产生菌因环境条件变化而引起的发酵转换;影响谷氨酸产生菌细胞膜通透性的物质;三、柠檬酸发酵机制;菌种: 黑曲霉 (Aspergillus. niger)    原料:糖, 乙醇, 乙酸 途径: EMP(HMP) 丙酮酸羧化 TCA循环 黑曲霉生长,EMP与HMP途径的比率是2:1; 生产柠檬酸时为4:1。 葡萄糖 柠檬酸(citric acid) 理论转化率?;;(一)柠檬酸产生菌;黑曲霉作为高产柠檬酸的特征;(二) 柠檬酸的生物合成途径;若要大量积累柠檬酸,我们该如何做?;(三) 柠檬酸生物合成中的代谢调节与控制;1.磷酸果糖激酶(PFK)活性的调节; Mn2+ 缺乏为何会使NH4+浓度升高呢? ;3. 顺乌头???酶活性的控制;5. 溶氧浓度对柠檬酸发酵的影响; 当缺氧时,只要很短时间中断供氧,就会导致此侧系呼吸链的不可逆失活,而导致柠檬酸产酸急剧下降。 ;小结:;(四) 柠檬酸的产率;柠檬酸积累机理概括如下:;四、 其他好氧发酵产物的合成;(1)核苷酸的生物合成途径; 葡萄糖 HMP 5’-磷酸核糖 磷酸核糖焦磷酸(PRPP) PRPP转酰胺酶 5’-IMP 腺苷酸 腺苷酸琥珀酸 黄苷酸 鸟苷酸;(2)补救合成途径(salvage synthesis);2. 核苷酸生物合成的代谢调控;1. GMP+AMP阻遏PRPP转酰苷酶形成 2. ATP是XMP合成GMP反应的供能体 GTP是SAMP合成AMP反应的供能体 3. 若大量合成IMP,则培养基中不能有组氨酸的存在;(二) 抗生素发酵;1. 次级代谢产物的特征;次级代谢酶的底物特异性在某种程度上是比较广泛的。 培养温度过高或菌移植次数过多,会使抗生素的生产能力下降 次级代谢中与一个酶相对应的底物和产物也可以成为其他酶的底物 在多数情况下,增加前体是有效的。 ;葡萄糖;抗生素生产菌的主要代谢调节机制;氮代谢的调节:是指迅速被利用的氮源抑制作用于含底物酶的合成 4)磷酸盐的调节 5)NH4+ 浓度 若培养基中含有大量的NH4+,则很可能强烈抑制抗生素的合成。
显示全部
相似文档