《好氧发酵机制》PPT课件

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1、第四章好氧发酵机制2-羟基-丙烷三羧酸CH2CH2COOHCCOOHCOOHHO有机酸发酵机制氨基酸发酵机制核苷酸发酵机制抗生素发酵机制第一节有机酸发酵机制柠檬酸的发酵机制柠檬酸发酵机制衣康酸发酵机制葡萄糖酸发酵机制柠檬酸发酵需要满足的环境条件选择能快速分解代谢的碳源，其浓度要高于50g/L磷酸盐浓度为亚适量用生理酸性无机氮源pH﹤3过量通气，以保持高溶解氧量Mn2+、Fe2+、Zn2+含量要很低，特别是Mn2+的含量磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶A柠檬酸顺乌头酸衣康酸异柠檬酸草酰琥珀酸α－酮戊二酸谷氨酸琥珀酰辅酶A琥珀酸延胡索酸葡萄糖苹果酸草酰乙酸乙醛

2、酸乙酰辅酶A123316451567891012111413TCA循环与乙醛酸循环柠檬酸脱氢酶ATP降低限速反应异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶延胡索酸酶ATP抑制抑制AMP激活激活关键酶α-酮戊二酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶葡萄糖苹果酸柠檬酸草酰乙酸顺乌头酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoACO2柠檬酸的生物合成途径实现柠檬酸积累：一、设法阻断代谢途径，实现柠檬酸的积累二、代谢途径被阻断部位之后的产物，必须有适当的补充机制CO2ATPADPCO2ADPATP磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶顺乌头酸酶抑制剂阻断磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶A柠檬酸顺乌头酸衣康酸异

3、柠檬酸草酰琥珀酸α－酮戊二酸谷氨酸琥珀酰辅酶A琥珀酸延胡索酸葡萄糖苹果酸草酰乙酸乙醛酸乙酰辅酶A123316451567891012111413TCA循环与乙醛酸循环反馈抑制苹果酸脱氢酶CO2参与嘌呤和嘧啶的合成脂肪酸天冬氨酸参与蛋白质合成参与蛋白质合成丙酮酸脱氢酶柠檬酸积累的代谢调节糖酵解及丙酮酸代谢的调节黑曲霉在缺锰的培养基中培养时，可提高NH4+浓度，高浓度NH4+可有效解除ATP和柠檬酸对磷酸果糖激酶的抑制。三羧酸循环的调节及时补加草酰乙酸葡萄糖葡萄糖-6-磷酸ATPADP⑴果糖-6-磷酸ATPADPMg2+⑵果糖-1，6-二磷酸⑶甘油醛-3-磷

4、酸二羟丙酮磷酸⑷⑸2Pi⑹1，3-二磷酸甘油酸2ADP2ATP⑺3-磷酸甘油酸⑻2-磷酸甘油酸2H2OMg2+⑼磷酸烯醇式丙酮酸2ATP2ADP⑽烯醇式丙酮酸丙酮酸乳酸⑾2CO2乙醛+2H+⑿⒀2NAD+2(NADH+H+)+2H+乙醇⒁糖酵解和酒精发酵的全过程磷酸果糖激酶AMP无机磷NH4+活化抑制解除柠檬酸葡萄糖6-磷酸-果糖1，6-二磷酸-果糖PEP丙酮酸乙酰辅酶A柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸琥珀酸富马酸马来酸草酰乙酸CO2PKPFKPiNH4+K++-++++AMPATP+-----磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶A柠檬酸顺乌头酸衣康酸异柠檬酸草酰琥

5、珀酸α－酮戊二酸谷氨酸琥珀酰辅酶A琥珀酸延胡索酸葡萄糖苹果酸草酰乙酸乙醛酸乙酰辅酶A123316451567891012111413TCA循环与乙醛酸循环CO2乌头酸脱羧酶衣康酸发酵机制Itaconicacid又称甲叉丁二酸，亚甲基琥珀酸产品为白色粉状结晶或无色结晶H2CCCOOHCH2COOH衣康酸及其聚合物添加少量天然物质可制成高效除臭剂，可与氨、胺类碱性恶臭物及硫化氢等酸性恶臭物反应，还可以制成具有除臭功能的纸张、塑料膜等系列产品。衣康酸与苯乙烯及丁二烯共聚可制成S.B.R乳胶，可用于纸张涂膜，使纸张强韧及印刷图案鲜艳；用于金属、混凝土涂料，易于着

6、色且不受自然条件影响；用于油漆添加剂可提高油漆品质；用于地毯上浆可使合成纤维地毯经久耐用。衣康酸与丙烯酸或甲基丙烯酸或其酯类聚合制成树脂，可用于表面涂层及乳化漆。作为皮革涂层可增加皮革的可塑性；用作汽车、电器、冷库涂料具有粘着力强、色泽美观且抗恶劣气候等优点；用作电泳涂料具有优良的附着力；加入多价金属氧化物可制成挤压性能好、粘结力强、生理适应性好的牙科粘合剂；添加氯烷基二甲基苄基氯化铵可制成水溶性涂料，用于食品包装材料，可减少包装物表面细菌污染。衣康酸制成酯类可用于油漆、弱酸性离子交换树脂、润滑油添加剂、粘结剂和增塑剂、粉压塑料以及密封胶。衣康酸用于其它

7、衍生物可用作医药、化妆品试剂、润滑剂、增稠剂、除草剂以及改善丝毛织物性能。衣康酸是生产柠康酸、中康酸、衣康酸酐等的原料。Bentley学说Shimi学说1.5葡萄糖EMP3乙醇乙酸琥珀酸衣康酸第二节氨基酸发酵机制氨基酸发酵的代谢控制谷氨酸发酵机制鸟氨酸瓜氨酸精氨酸发酵机制氨基酸发酵的代谢控制控制发酵的环境条件氨基酸发酵受菌种的生理特征和环境条件的影响。控制细胞渗透性通过改变细胞渗透性，实现谷氨酸的积累。控制旁路代谢D-苏氨酸L-苏氨酸α-酮基丁酸L-异亮氨酸L-苏氨酸脱氢酶反馈抑制D-苏氨酸脱氢酶降低反馈作用物的浓度控制反馈作用物浓度是克服反馈抑制和阻遏

8、，使氨基酸的生物合成反应能顺利进行的一种手段消除终产物的反馈抑制与阻遏通过使用抗