微生物发酵成产氨基酸

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1、微生物发酵生产氨基酸微生物概述发酵工程微生物发酵生产氨基酸微生物微生物——一切肉眼看不见或看不清的微小生物。它们个体微小，结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚。包括细菌、病毒、霉菌、酵母菌等。（但有些微生物是肉眼可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝等。）根据存在的不同环境分为原核微生物、空间微生物、真菌微生物、酵母微生物、海洋微生物等。微生物微生物原核生物界原生生物界真菌界病毒界(细菌、放线菌、蓝藻)(酵母菌霉菌大型真菌)(草履虫变形虫衣藻)(噬菌体、艾滋病毒)微生物种类及其代表病毒细菌放线菌发酵与发酵工程发酵——利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所

2、需要的产物的过程。发酵工程——采用现代化工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工业的发展原始发展阶段发酵技术原始，技术进步缓慢，完全是经验式的，并不知道其中的原理。传统发酵工业阶段人们才开始了解发酵现象的本质，采用开放式的发酵方式，生产过程较为简单，对生产设备要求不高，规模一般不大。现代发酵工业阶段生产技术要求高；生产规模大；技术发展速度快；菌种的生产能力大幅度提高，新产品、新技术、新设备的应用达到前所未有的程度。生物技术产业阶段利用构建的基因工程菌生产。发酵工程发酵工程发酵工程为什么要利用微生物来发酵？繁殖非常迅速

3、培养易于控制本身也容易改造氨基酸氨基酸——有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸均为α-氨基酸。氨基酸制备的发展氨基酸的制造是从1820年水解蛋白质开始。1866年德国的立好生博士利用硫酸水解小麦面筋，分离出一种酸性氨基酸，依据原料的取材，便将此氨基酸命名为谷氨酸。随后，日本有一教授在探讨海带汁液的鲜味时，提取了谷氨酸，并在1908年开始制造商品味之素——味精。1910年日本味之素公司用水解法生产谷氨酸，与食盐配合出售。但是这种方法生产谷氨酸耗粮太多，成本太高。二次世界

4、大战后不久，美国有人提出用发酵法生产谷氨酸的报告。日本也相继开始了研究，1956年日本协和发酵公司分离出一种新的细菌，它可以利用100克葡萄糖转化为40克以上的谷氨酸。1957年发酵法味精正式商业性生产，这标志着氨基酸发酵工业的诞生。氨基酸制备的发展中国于1958年开始研究L-谷氨酸，随后报道了酮戊二酸短杆菌2990-6的L-谷氨酸发酵及其代谢的研究结果。1965年把北京棒状杆菌ASI299和钝齿棒状杆菌ASI542先后应用于L-谷氨酸发酵工业生产，接着在选育其他氨基酸的优良菌株方面也取得一定成果，逐渐形成了中国的氨基酸发酵工业。目前近20种氨基酸均可用微生物发酵法生产。但是，微生物的细胞

5、具有代谢自动调节系统，使氨基酸不能过量积累。如果要在培养基中大量积累氨基酸，就必须解除或突破微生物的代谢调节机制。氨基酸发酵就是人为控制这种机制所取得的重大成果。微生物发酵生产氨基酸下表列出部分氨基酸生产所用的菌株氨基酸使用的菌株谷氨酸谷氨酸棒杆菌、乳糖发酵短杆菌缬氨酸北京棒杆菌、乳糖发酵短杆菌丙氨酸凝结芽孢杆菌脯氨酸链形寇氏杆菌、黄色短杆菌赖氨酸黄色短杆菌、乳糖发醇短杆菌苏氨酸大肠杆菌酪氨酸氨酸棒杆菌发酵工程生产实例谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径葡萄糖中间产物a－酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脱氢酶NH4＋抑制谷氨酸发酵工艺流程生产原料淀粉质原料：玉米、小麦、甘薯、大米等。其中甘薯和淀粉最为常用；

6、糖蜜原料：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜；因含丰富的生物素，不宜直接用来作为谷氨酸发酵的碳源。预处理方法：活性炭或树脂吸附法和亚硝酸法吸附。氮源料：尿素或氨水。谷氨酸发酵工艺流程发酵过程参数测定还原糖的测定谷氨酸的测定菌体形态观察菌体浓度测定发酵过程参数的控制DO值pH温度搅拌速度发酵发酵液冷却接种三角瓶培养固体斜面培养上罐实消培养基的配制谷氨酸发酵工艺流程发酵工艺流程包括了以下的基本步骤：菌种的选育培养基的配置灭菌扩大培养和接种发酵过程分离提纯谷氨酸发酵工艺流程菌种的选择只有选择细胞膜通透较强，在细胞内不积累谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌做菌种才有可能获得大量的谷氨酸。培养基的配置成分酸碱度水无机盐氮源碳源

7、生长因子豆饼水解液、玉米浆中的水磷酸二氢钾氧化钾硫酸镁尿素豆饼水解液、玉米浆生物素pH7-8谷氨酸发酵工艺流程灭菌灭菌的原因：在发酵过程中如混入其他微生物，将与菌种形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响。如：在谷氨酸发酵过程中混入放线菌，则放线菌分泌的抗生素就会使大量的谷氨酸棒状杆菌死亡。扩大培养扩大培养是将培养到对数期的菌体分开，分头进行培养，以促使菌体数量快速增加，能在短时间里得到大量的菌体。接种接种过程中要注意防止杂