發(fā)布時間:2012-08-21 14:39:42
1. 谷氨酸積累的理想途徑應(yīng)具備的條件：
① 一定的糖酵解速度，不能走向乳酸等的發(fā)酵；
?、?生成丙酮酸后，一部分氧化脫羧生成乙酰，一部分固定CO2生成草酰乙酸或蘋果酸，草酰乙酸與乙酰在檸檬酸合成酶催化作用下，縮合成檸檬酸，再經(jīng)下面的氧化還原共軛的氨基化反應(yīng)生成谷氨酸；
?、?生成的乙酰不向脂肪酸途徑轉(zhuǎn)化，全部趨于合成檸檬酸方向；
?、?ɑ-酮戊二酸氧化能力微弱，即不轉(zhuǎn)化為琥珀酸，而成為馬蹄形不完整的三羧酸環(huán)；
?、?異檸檬酸裂解酶活性弱，即不形成乙醛酸環(huán)；
?、?異檸檬酸脫氫酶活性強(qiáng)。曾發(fā)現(xiàn)，在喪失異檸檬酸脫氫酶的谷氨酸缺陷型中，雖有L-谷氨酸脫氫酶與谷氨酸消泡劑，卻不能生成谷氨酸，結(jié)果導(dǎo)致積累丙酮酸或二甲基丙酮；
⑦ L-谷氨酸脫氫酶活性強(qiáng)，在NH3存在下，由ɑ-酮戊二酸轉(zhuǎn)化為谷氨酸。這點(diǎn)特別重要，由于生物中谷氨酸的來源有兩條途徑，一是轉(zhuǎn)氨作用，由其它氨基酸轉(zhuǎn)化而來；二是還原氨基化，這是谷氨酸生產(chǎn)菌所依賴的。由于谷氨酸產(chǎn)生菌的谷氨酸消泡劑與谷氨酸脫氫酶的活性比其它微生物強(qiáng)得多，所以，由三羧酸循環(huán)所得檸檬酸的氧化中間物，就不能再往下氧化，而以谷氨酸形式積累起來；
?、?NADPH再氧化能力欠缺。谷氨酸產(chǎn)生菌有兩種NADP專性脫氫酶，即異檸檬酸脫氫酶和L-谷氨酸脫氫酶。在谷氨酸生物合成中必須有谷氨酸脫氫酶、谷氨酸消泡劑和異檸檬酸脫氫酶的共軛反應(yīng)，在氨離子存在下，兩者非常密切地偶聯(lián)起來，形成強(qiáng)固的氧化還原共軛體系，不與NADPH的末端氧化系相連接，使ɑ-酮戊二酸還原氨基化生成谷氨酸。谷氨酸產(chǎn)生菌需要氧化型NADP，以供異檸檬酸氧化用，生成的還原型NADPH又因ɑ-酮戊二酸的還原氨基化而再生為NADP；
⑨ 造成強(qiáng)的細(xì)胞膜透性，以便克服終產(chǎn)物反饋抑制和阻遏，使生產(chǎn)菌產(chǎn)生的谷氨酸不斷地滲到細(xì)胞外進(jìn)入培養(yǎng)基中。
2. 淀粉質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸
目前使用的谷氨酸生產(chǎn)菌都缺乏淀粉水解酶系，淀粉質(zhì)原料的水解是必要的，當(dāng)前主要通過酸法水解。酶法因費(fèi)時，濾液不夠清澈等原因，采用的不多。
氮源目前多用尿素、氨水和碳酸氫銨，這些簡單氮源比有機(jī)氮源易為菌體所利用。氮源既在谷氨酸消泡劑的發(fā)酵液中加入，也在中間補(bǔ)料中補(bǔ)充，既作氮源，也為調(diào)節(jié)下降的pH所用。
生產(chǎn)因子中，除生物素外，維生素B與谷氨酸消泡劑對某些谷氨酸菌株的發(fā)酵有促進(jìn)作用。這是隨菌株的特性而定，因初尿量大，pH高，有些菌株生長不良）。
發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌后，按需要加入單獨(dú)滅菌的35%-40%尿素溶液，然后接入1%的種子液，通氣培養(yǎng)28-32h，即可放罐提取。
本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書。
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