谷氨酸生产及调节课件

谷氨酸生产及调节111412252邹亚巍一谷氨酸的简介及用途二谷氨酸的制备机理及代谢网络三谷氨酸发酵生产的调控四小结一谷氨酸的简介及用途谷氨酸（Glu），学名：α-氨基戊二酸；其单钠盐：谷氨酸钠，商品名称味精，是重要的调味品。2、日用化妆品等

谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种，作为营养药物可用于皮肤和毛发。用于生发剂，能被头皮吸收，预防脱发并使头发新生，对毛乳头、毛母细胞有营养功能，并能扩张血管，增强血液循环，有生发防脱发功效。用于皮肤，对治疗皱纹有疗效。3、下游产品开发

谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、、聚谷氨酸等。新型的聚合氨基酸，含有氨基的药物或靶向基因，可以方便的接入聚谷氨酸的分子中，形成大分子前药或靶向大分子载体，接入特异性的基因，可进行特殊的分离或提纯，这一聚合物在医药领域会有很广泛的应用前景。4、医药行业

谷氨酸还可以用于医药中，因为谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养与机体代谢，有较高的营养价值。谷氨酸被人体吸收后，易与血氨形成谷酰氨，能解除代谢过程中氨的毒害作用，因而能预防和治疗肝昏迷，保护肝脏，是肝脏疾病患者的辅助药物。脑组织只能氧化谷氨酸，而不能氧化其它氨基酸，故谷酰胺可作为脑组织的能量物质，改进维持大脑机能。谷氨酸作为神经中枢及大脑皮质的补剂，对于治疗脑震荡或神经损伤、癫痫以及对弱智儿童均有一定疗效。用谷氨酸制成的成药有药用谷氨酸内服片，谷氨酸钠（钾）注射液，谷氨酸钙注射液，乙酰谷氨酸注射液等。二谷氨酸的制备机理及代谢网络谷氨酸的生物合成途径大致是：葡萄糖经EMP途径或HMP途经生成丙酮酸，再氧化成乙酰辅酶A，然后进入TCA，再通过乙醛酸循环、CO2固定作用，生成a-酮戊二酸，a-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH4+存在的条件下生成谷氨酸GA生物合成的内在因素

GA产生菌必须具备以下条件：1.α—KGA脱氢酶酶活性微弱或丧失这是菌体生成并积累α—KGA的关键，α—KGA是菌体进行TCA循环的中间性产物，很快在α—KGA脱氢酶的作用下氧化脱羧生成琥珀酸辅酶A，在正常的微生物体内他的浓度很低，也就是说，由α—KGA进行还原氨基化生成GA的可能性很少。只有当体内α—KGA脱氢酶活性很低时，TCA循环才能够停止，α—KGA才得以积累。4.菌体有强烈的L—谷氨酸脱氢酶活性

L—谷氨酸脱氢酶，实质上GA产生菌体内该酶的酶活性都很强，该反应的关键是与异柠檬酸脱羧氧化相偶联2.NH4+浓度

（1）影响到发酵液的pH值

（2）与产物的形成有关：

过低，不利于α—KGA的还原氨基化

过高，产生固安酰胺

NH4+的供给方式：

（1）液氨

（2）流加尿素3.磷酸盐

过量：（1）促进EMP途径，打破EMP与TCA之间的平衡，积累丙酮酸，产生乳酸等……（2）产生并积累Val，

途径如下：Glucose→

丙酮酸+丙酮酸

↓

（焦磷酸硫胺素，TPP）

活性乙醛↓

α—乙酰乳酸

→

Val

Val

（1）可以抑制葡萄糖转变丙酮酸，使GA的生物合成受到阻止

（2）消耗了丙酮酸，降低了糖酸转化率

（3）发酵液中的Val存在，严重的影响GA的结晶、提出。

环境因素的影响（1）生物素：作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA的辅酶，参与脂肪酸的生物合在，进而影响磷酯的合成。

当磷酯含量减少到正常时的一半左右时，细胞发生变形，谷氨酸能够从胞内渗出，积累于发酵液中。

生物素过量，则发酵过程菌体大量繁殖，不产或少产谷氨酸，你谢产物中乳酸和琥珀酸明显增多4）通风：不同种龄、种量，培养基成分，发酵阶段及发酵罐大小要求通风量不同