預備知識2發酵

、簡介

氨基酸發酵工業是利用微生物的生長和代謝活動生產各種氨基酸的現代工業。是先成功地利用發酵法進行生產的氨基酸，是典型的代謝調控發酵。發酵受前種生理特征和環境條件的影響，必須嚴格控制菌體的生長環境，否則很難積累。

是種酸性氨基酸，分子內含兩個羧基，化學名稱為-氨基戊二酸，分子式為CGH，NO，，相對分子質量147.13。是無色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸，等電點為3.22.在生物體內的蛋白質代謝過程中占重要地位，參與動、植物和微生物中的許多重要化學反應.醫學上，主要用于治療肝性昏遂，還用于改善兒童智力發育。食品工業上，味精是常用的增鮮劑，其主要成分是鈉鹽。

目前，內生產大都以淀粉質材料為原料，先將其水解成葡萄糖，并以此為碳源，以液氨為氮源，發酵而成。在發酵工藝上，由原先的中糖次性發酵普遍發展為高糖流加發酵，平均發酵水平為10%~11%，糖酸轉化率在55%左右。

由于發醉所產生的產物氨基酸都是微生物的中間代謝產物，它的積緊建立在對微生物正常代謝的控制上，因此，發酵的關鍵取決于其控制機制是否能夠被解除，是否能打破微生物的正常代謝調節，人為地控制微生物的代謝。了解的發酵機制，掌握其發酵工藝，將有助于對代謝調控發酵理論的理解，有助于對其他有氧發酵的理解和掌握，也有助于對整個生物與化學知識的融會貫通。

二、發酵原理

發酵包括了的生物合成和產物積累兩個過程。

的生物合成途徑大致是：葡萄糖經糖酵解（EMP途徑）和已糖磷酸支路（HMP途徑）生成丙酮酸，再氧化成乙酰（乙酰CoA），然后進入三羧酸循環，生成即戊二酸。a-隨戊二酸在脫氫酶的催化及有NH。存在的條件下，生成。因此，的生物合成途徑包括EMP、HMP、TCA循環、DCA循環和CO-固定作用等。

主要釀反應：

r陰戊二酸+NH*+NADPH，脫氯畫，十H2O+NADP由葡萄糖生成的總反應式為

CGH:O。+NH，+號0.-C:H，O，N+3H20+CO。

棒狀桿菌、黃色短桿菌的代謝均存在EMP途徑和HMP途徑。經這兩條途徑發酵至丙酮酸后，部分經氧化脫羧生成乙酰CoA，部分通過羧化固定CO。生成草酰乙酸或蘋果酸，草酰乙酸與乙酰CoA在檸檬酸合酶催化作用下，縮合成檸檬酸，再經TCA循環中的部分步驟生成-酮戊二酸，經轉氨反應生成。

三、發酵用途

除用于制造味精外，還可以用來治療神經衰弱以及配制苷養注射液等。我的發酵雖然在產量、質量等方面有了較大的提高，但與外水平相比還存在定差距，主要表現在：設備陳舊，規模小，自控水平、轉化率和提取率低，易受噬菌體污染，廢水污染問題尚未解決等。