《氨基酸生产工艺》PPT课件

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1、氨基酸生产工艺演讲人姓名：马玲学号：P102014235姓名：马玉祥学号：P102014236氨基酸种类及理化性质一、氨基酸组成及结构1、元素：C、H、O、N等2、通式：3、氨基酸的一般物理性质常见氨基酸均为无色结晶,其形状因构型而异溶解性：各种氨基酸在水中的溶解度差别很大，并能溶解于稀酸或稀碱中，但不能溶解于有机溶剂。通常酒精能把氨基酸从其溶液中沉淀析出。(2)熔点：氨基酸的熔点极高，一般在200℃以上。(3)味感：其味随不同氨基酸有所不同，有的无味、有的为甜、有的味苦，谷氨酸的单钠盐有鲜味，是味精的主要成分。旋光性：除甘氨酸外，

2、氨基酸都具有旋光性，能使偏振光平面向左或向右旋转，左旋者通常用（-）表示，右旋者用（+）表示。(5)光吸收：构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。在近紫外区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。Tyr、Trp、Phe在近紫外光区的最大吸收峰（λmax）和摩尔消光系数ε酪氨酸的max＝275nm，275=1.4x103;苯丙氨酸的max＝257nm，257=2.0x102;色氨酸的max＝280nm，280=5.6x103;4、化学通性-COOH

3、：成盐、成酯、酰胺化、脱羧、酰氯化；-NH2：成盐、脱氨两性解离肽键酪氨酸酚羟基：米伦反应、福林-达尼斯反应；精氨酸胍基:坂口反应色氨酸吲哚基：遇芳醛变红组氨酸咪唑基：pauly反应第三节氨基酸的用途1.食品工业：强化食品(赖氨酸，苏氨酸，色氨酸于小麦中)增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。2.饲料工业：甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料3.医药工业：多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调苯丙氨酸与氮芥子

4、气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。4.化学工业：谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。氨基酸生产概述氨基酸(Aminoacid)——组成蛋白质的基本单位存在自然界中的氨基酸有上千种，但组成人体蛋白质的氨基酸主要有20种，且均属L-α-氨基酸（甘氨酸除外），有8种氨基酸人体本身不能合成，两种半必需氨基酸氨基酸生产的基本方法氨基酸的合成方法氨基酸的工业合成发酵法生产氨基酸氨基酸生产的基本方法为什么可用氮平衡描述?一酶法丙氨酸天冬氨酸酪氨酸多巴（二羟基苯丙氨酸）色氨酸5-羟基－色氨酸赖氨酸应用完整菌体或自微生物细胞

5、抽提出酶类制造氨基酸蛋白酶分子结构图氨基酸生产的基本方法二抽提法蛋白质水解液中提取半胱氨酸、胱氨酸、酪氨酸的生产由于没有其他适当方法，目前还是用抽提法。为什么可用氮平衡描述?二抽提法氨基酸生产的基本方法为什么可用氮平衡描述?三合成法丙氨酸天冬酰胺甘氨酸蛋氨酸丝氨酸色氨酸苯丙氨酸在与其对应的羧酸上的α碳上连接氨基氨基酸生产的基本方法为什么可用氮平衡描述?四直接发酵法按照菌株的特性，直接发酵法可分为四类氨基酸生产的基本方法优点氨基酸发酵的代谢控制ARPOA结构基因无活性repressorARNA聚合酶反馈阻遏活性A合成酶系（E1,E2…

6、）A反馈抑制超过生理需要量反馈调节作用氨基酸发酵的代谢控制ABCDE反馈抑制反馈阻遏氨基酸生物合成调节机制的基本模式氨基酸发酵的代谢控制ABCDEFG优先合成反馈抑制在合成途径分枝点处的优先合成氨基酸发酵的代谢控制协同（或多价）反馈抑制氨基酸发酵的代谢控制合作（或增效）反馈抑制氨基酸发酵的代谢控制同功酶控制积累反馈抑制氨基酸发酵的代谢控制氨基酸发酵的代谢控制顺序反馈抑制氨基酸发酵的代谢控制平衡合成BCDEFG×A溶解氧：乳酸或琥珀酸←→谷氨酸←→α－酮戊二酸（通气不足）（适中）（通气过量、转速过快）NH4+：α－酮戊二酸←→谷氨酸←

7、→谷酰胺（缺乏）（适量）（过量）pH：谷酰胺，N－乙酰谷酰胺←→谷氨酸（pH5－8，NH4+过多）（中性或微碱性）磷酸：缬氨酸←→谷氨酸（高浓度磷酸盐）生物素：乳酸或琥珀酸←→谷氨酸（过量）（限量）1、控制发酵的环境条件氨基酸发酵的代谢控制氨基酸发酵的代谢控制2、控制细胞渗透性氨基酸发酵的代谢控制3、控制旁路代谢氨基酸发酵的代谢控制4、降低反馈作用物的浓度氨基酸发酵的代谢控制5、消除终产物的反馈抑制与阻遏作用选择出发菌株：前人经验；代谢途径简单、清楚；易于解除代谢控制机制。育种原理：部分或全部解除微生物对氨基酸合成代谢的自我调节机制

8、育种方法：传统方法现代方法定向育种氨基酸发酵的代谢控制6、促进ATP的积累氨基酸发酵的工艺控制培养基碳源氮源磷酸盐金属离子（镁钾钠锰铁铜）生长因子pH主要影响酶的活性和菌的代谢流加尿素和氨水温度菌体生长最适温度和氨基酸合成的最适温度是