发酵机制及控制

1、.,第四章 发酵机制与代谢控制,自然发酵，产品大都是微生物自身不能够再利用的代谢物质。 通过对环境的控制，来提高其产量和产率， 代谢控制发酵，产品多为代谢中间物质或者要进一步转化的物质。 不但需要严格的控制环境，通常还需要对其代谢机制有系统地了解,.,4-1 糖的代谢与调节,本节主要介绍糖代谢的几条代谢途径，和其调节机制，并简单介绍糖代谢厌氧发酵产物乙醇的发酵生产。,.,一、糖代谢的途径 糖代谢的主要途径有： 1、糖的酵解途径EMP途径 2、TCA循环 3、HMP途径（磷酸戊糖途径） 4、ED 途径,.,1、糖的酵解途径EMP途径,其产物是：丙酮酸 丙酮酸有氧氧化生成： 乙酰辅酶A 丙酮酸无氧

2、代谢：脱羧，生成乙醛，乙醛还原生成乙醇,.,2、TCA循环,丙酮酸在有氧的条件下，在丙酮酸氧化脱羧酶系（脱氢酶）的作用下，氧化脱羧生成乙酰辅酶A （CH3-CO-SCoA ） 进入TCA循环，彻底氧化成CO2和H2O。总的反应式： C6H12O6 = 6CO2 + 6H2O +32ATP,.,TCA一圈，即每分子乙酰辅酶A氧化，有： 2.5ATP*3 +1.5 +1 +2.5 总计： 2*（2.5ATP*3 +1.5 +1 +2.5 ）+ 2.5*2 +2=32ATP,.,将葡萄糖彻底氧化成CO2和H2O，并有29分子的ATP生成 特点： （1）中间代谢产物中有，C7 、C5 、C4 有利于微

3、生物的合成代谢。 （2）只有NADP参入氧化脱氢反应，可以产生大量的NADPH （3）是一条高产能的氧化途径。 反应式：C6H12O6 = 6CO2 + 6H2O +29ATP,3、HMP途径（磷酸戊糖途径）,.,常见的是细菌的ED途径，发酵生产乙醇。 反应式： C6H12O6 = 2丙酮酸 +2TP + NADPH + NADH 例如：在谷氨酸发酵中， 菌体生长期：EMP / HMP =38% GA 合成期：EMP / HMP =26%,4、ED 途径,.,1.糖代谢的能荷调节 能荷 = ATP +1/2ADP / ATP +ADP +AMP 显然，能荷在01之间 糖原 葡萄糖 产生ATP

4、关键酶 ： G 磷酸化酶 磷酸果糖激酶（PFK) 异柠檬酸脱氢酶 柠檬酸合成酶 因此，能荷对糖代谢的调节是方向性的。,二、糖代谢的调节机制,.,2、生物素的调节 生物素对糖代谢的调节与能荷的调节是不同的，后者是对糖代谢流的调节，而生物素的主要作用是对糖降解速率的调节，通常生物素能够促进糖的EPM途径，对TCA循环也有促进作用，对糖的HMP 途径也有促进作用，但是，对上述三条途径的促进作用的大小却不同，对EMP 途径的促进作用较大。 3、磷酸盐的调节作用 三、酵母菌的酒精发酵生产简介,.,4-2酵母菌的甘油发酵,一、行业简介 1、应用 化工领域：环氧氯丙烷，改性醇酸树脂、酚醛树脂等 医药工业：添

5、加剂，润滑剂等 食品工业：甜味剂、保湿剂，对风味也有独特的影响 在造纸、皮革、玻璃、化妆品等行业：约1700多种产品需要。,.,2、生产方法：,（1）天然油脂为原料：天然油脂 肥皂，废水回收甘油 原烟台第二化工厂生产军用甘油，其副产品 （2）以丙烯为原料合成 壳牌的氯化法，过乙酸法 （3）发酵法甘油生产：厌氧发酵、好氧发酵,.,3、我国发酵甘油在技术上与国外主要存在以下差距： （1）残糖高， （2）规模化较少， 4、我国甘油市场的构成与西方发达国家相比也有较大的差异： 中国：涂料，49%；医药食品，10% 美国：涂料，10%；医药食品，54%以上,.,二、甘油的厌氧发酵,1、酵母菌代谢合成机制

6、,.,1,6二磷酸果糖,.,2、亚硫酸盐法甘油发酵,酵母菌在酒精发酵时，如加入亚硫酸氢钠等盐类，它能与乙醛起加成作用，生成难溶的结晶状亚硫酸纳加成物，这样就使乙醛不能作为受氢体，而迫使磷酸二羟丙酮作为受氢体，在- 磷酸甘油脱氢酶（NAD为辅酶）催化下生成- 磷酸甘油，后者在- 磷酸甘油磷酸酯酶催化下生成- 甘油。,CH2OH OH C6H12O6+NaHSO3 CHOH + CH3- C - OSO2Na +CO2 CH2 OH O H,.,3、碱法甘油发酵,双分子歧化反应 乙醛 + 乙醛 = 乙醇 + 乙酸 则，NADH没有受体，使得菌体的代谢流 转向合成甘油的方向进行，从而生产大量的甘油。

7、,.,4、厌氧甘油发酵的能量和转化率的问题： 以葡萄糖为原料的甘油的厌氧发酵，产率不可能突破50%的转化率。 5、厌氧甘油发酵的缺点： （1）碱性条件、无能量产生，导致菌体死亡率较高，。 （2）转化率较低。,.,三、甘油的好氧发酵,在甘油发酵过程中通风，以减少酵母细胞的死亡率；另一方面，在适当的氧的存在下，酵母细胞可以进行有限的有氧代谢，为其自身的生长提供必需的ATP。 这种有限的好氧发酵，使得丙酮酸进行TCA循环的同时，也增加了TCA循环过程中的许多中间性产物，对于甘油的提取带来了不利的影响。,.,4-3 柠檬酸发酵机制与代谢调控,一、行业简介 1.我国的柠檬酸发酵采用的菌种（黑曲霉）具有双

8、重功能 。 2.尽管采用边糖化边发酵的工艺，但发酵周期只有64小时 。 3.柠檬酸的产酸速度大大地高于国外水平。平均产酸速率是国外的2 倍。,.,葡萄糖 丙酮酸 + 丙酮酸 乙酰辅酶A(CH3CO-CoA) CO2固定反应 草酰乙酸 + （柠檬酸合成酶） 柠檬酸,.,二、柠檬酸的生物合成途径 用图示之： 特点：顺乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶酶 的活性丧失或非常微弱 三、柠檬酸生物合成中的代谢调节与控制 1.磷酸果糖激酶（PFK）活性的调节 研究表明，微生物体内的NH4+，可以解除柠檬酸对PFK的这种反馈抑制作用，在较高的NH4+的浓度下，细胞可以大量形成柠檬酸，那么NH4+浓度是如何升高的呢？,.

9、,Mn2+ 缺乏如何会使NH4+浓度升高呢？,外源氮源分解产生 氨基酸,菌体生长合成蛋白质）,氨基化合成氨基酸（消耗NH4+）,.,2.顺乌头酸酶活性的控制 该酶的丧失或失活是阻断TCA循环，大量生成柠檬酸的必要条件。通常柠檬酸产生菌体内该酶的活性本身就要求很弱，但在发酵过程中仍需要控制它的活性。由于该酶的活性受到Fe2+的影响，控制培养基中的Fe2+的浓度，可以使该酶失活。 但是在柠檬酸发酵过程中，培养基中的Fe2+ 的浓度有要求不能够低于0.1mg/L，原因目前尚没有搞清楚。,.,3.能荷调节对柠檬酸发酵的影响 侧系呼吸链：NAD(P)H经过该呼吸链，可以正常的传递H+，将其氧化为H2O，

10、但是并没有氧化磷酸化生成ATP，能够正常产生ATP的呼吸链称之为标准呼吸链 。 只长菌不产酸 ：,.,四、柠檬酸发酵的产率 1.无CO2固定反应的产率 192 /( 180*1.5) = 71.1% 2.通过 CO2固定反应提供C4二羧酸 192 / 180 = 106.6% C6H12O6 C6H8O7 (C没有增加) 可见，CO2固定反应堆与柠檬酸发酵的重要性。,.,在柠檬酸产生菌内，存在下列CO2固定反应 1）磷酸烯醇式丙酮酸 + CO2 = 草酰乙酸 （C4二羧酸） 酶：磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 （2）丙酮酸 + CO2 = 草酰乙酸（C4二羧酸） 酶：丙酮酸羧化酶 以上两种CO2固定反

11、应所需要的辅酶都是生物素。,.,在柠檬酸发酵过程中，存在三个控制要点： （1）点：EMP畅通无阻 控制Mn2+ NH4+浓度升高，解除柠檬酸对PFK的抑制；防止侧系呼吸链失活 。 （2）点：通过CO2固定反应生成C4二羧酸，强化这一反应的方法和意义？ （生物素、锰离子、镁离子、罐压等） （3）点：柠檬酸后述的酶的酶活性丧失或很低： 方法：控制培养基中的Fe2+ 的浓度,.,五、柠檬酸产生菌的育种 1.透明圈大的菌株 平板：10%甘薯 + 2 %的琼脂 + 0.5% CaCO3 诱变后，涂布，透明圈大的则好，为何？淀粉的水解能力。 2.显色圈大小 平板：麦汁培养基 + pH值指示剂 诱变后，33

12、培养3天，显色圈大的则好。,.,3.不分解柠檬酸的菌株 不利用柠檬酸为碳源进行生长的菌株，说明其TCA循环中柠檬酸后述的酶的活性较低，或者丧失，这有利于柠檬酸的积累。 方法：以柠檬酸为唯一的碳源的培养基上，选择生长不好的突变株。 4.选育不长孢子、少长孢子、迟长孢子的菌株 在培养基中如果菌株能够大量合成积累柠檬酸，自然会使TCA循环中的中间产物浓度降低，这样不利于孢子的形成 。,.,4-4 GA的生物合成机制与代谢调节,一、GA 的生物合成途径 二、GA生物合成的内在因素 三、GA 生物合成的最理想途径与转化率 四、生物素在GA发酵中的作用 五、细胞膜通透性的调节 六、GA发酵的外在因素 七、

13、GA发酵生产中的异常现象及其处理,.,一、GA 的生物合成途径,（1）EMP:丙酮酸，ATP,NADH （2）HMP:6磷酸果糖 3磷酸甘油酸 NADPH:酮戊二酸还原氨基化必需的供氢体。 （3）TCA循环:生成谷氨酸前体物质酮戊二酸。 （4）CO2固定反应:补充草酰乙酸。 （5）乙醛酸循环:使琥铂酸、延胡索酸和苹果酸的量得到补充，维持TCA循环的正常运转。 谷氨酸脱氢酶 （6）还原氨基化反应:酮戊二酸 谷氨酸,.,.,谷氨酸的生物合成模式,.,二、GA生物合成的内在因素-产生菌的生化特点,1、KGA脱氢酶酶活性微弱或丧失 2、GA产生菌体内的NADPH的在氧化能力欠缺或丧失 3、产生菌体内必

14、须有乙醛酸循环（DCA）的关键酶异柠檬酸裂解酶。 4、菌体有强烈的L谷氨酸脱氢酶活性 -KGA + NH4+ +NADPH GA + NADP 反应机制如下：,.,.,三、GA 生物合成的最理想途径与转化率,1、在前述GA 合成所必需的条件的基础上（，封闭乙醛酸循环）体系不存在CO2固定反应，则有： 则有： 3/2 C6H12O6 + NH4+ C5H9O4 + 4 CO2 （来自何方？） 产率：147 /（180*3/2）= 54.4%,.,.,2、在前述GA 合成所必需的条件的基础上（封闭乙醛酸循环），存在CO2固定反应， 则有： C6H12O6 + NH4+ C5H9O4 + CO2 （

15、来自何方？） 产率：147 / 180 = 81.7%,.,.,在GA产生菌菌体内CO2固定反应有以下两条途径： （1）磷酸丙酮酸羧化酶的作用下 磷酸丙酮酸 + CO2 + GTP 草酰乙酸 + GDP (2) 苹果酸合成酶的作用下 丙酮酸 + CO2 +NADH 苹果酸 + NAD 上述反应需要 Mg2+、Mn+做催化剂，所以，在GA发酵过程中需要向培养基中补充Mn+,.,四、生物素在GA发酵中的作用,1、生物素对发酵液pH值的影响 2、乙醛酸循环的封闭 DCA循环的关键酶是异柠檬酸裂解酶，研究表明，该酶受以下几个因素的影响： 为醋酸诱导 受琥珀酸的阻遏，其活性受琥珀酸的抑制,.,当VH缺乏

16、时： （1）丙酮酸的有氧氧化就会减弱(由于VH对TCA循环的促进作用)，则：乙酰辅酶A的生成量就会少，醋酸浓度降低，它的诱导作用降低； （2）VH对TCA循环的促进作用的降低，使得其中间产物琥珀酸的氧化速度降低，其浓度得到积累，这样它的阻遏和抑制作用加强； 两者综合的作用使得，异柠檬酸裂解酶的活性丧失，DCA循环得到封闭。,.,3、生物素对菌体生长的促进作用,一方面提供了大量的“中间性产物”菌体增殖的物质基础 另一方面，菌体的能和水平得到提高。菌体增殖的能量的保证 以上分析说明，GA发酵过程中，前期，菌体的增殖期，一定的量的生物素是菌体增殖所必需的；而在产物合成期，则要限制生物素的浓度，以保证

17、产物的正常合成。,.,五、菌体细胞膜渗透性的调节与控制,意义：细胞膜渗透性的调节对于GA 发酵时非常重要的，正如前述，当菌体进入产物合成期时，开始有GA的产生，这是如果能够大量的把产物及时的排泄到细胞膜外，可以解除GA对L谷氨酸脱氢酶活性的抑制作用，从而实现由GlucoseGA的高效率转化； 反之，如果,.,控制细胞膜的渗透性的途径,(1) 通过生理学手段控制细胞膜渗透性,(2) 通过细胞膜缺损突变控制细胞膜渗透性,.,1、VH对菌体细胞膜渗透性的影响,.,脂肪酸甘油磷酸 磷脂蛋白质 生物膜 因此，脂肪酸是组成细胞膜类脂的必要成分。 生物素限量，不利于脂肪酸的合成，有利于谷氨酸透过细胞膜分泌至

18、体外。,.,其中，将乙酰辅酶A羧化生成丙二酰辅酶A的酶是乙酰辅酶A羧化酶，该酶的辅酶是VH，VH在此反应过程中起到传递CO2的作用。 当培养基中VH的浓度较低时，细胞膜的合成就会受影响。 92% 培养基中生物素限量时，胞内AA 胞外 12% 培养基中生物素丰富时，胞内AA 胞外,.,2、使之合成不完整的细胞膜，造成膜的缺损，提高细胞膜的渗透性 甘油、油酸营养缺陷型的选育 3、青霉素的使用 抑制肽聚糖合成中的转肽酶的活性，引起肽聚糖结构中肽桥无法交联，造成细胞壁缺损，在膨胀压的作用下代谢物外渗，从而提高细胞膜的渗透性 4、表面活性剂等,.,六、GA发酵的外在因素,1、培养基成分：主要是玉米浆 2

19、、供氧浓度 过量： NADPH的再氧化能力会加强，使KGA的还原氨基化受到影响，不利于GA 的生成。 供氧不足： 积累大量的乳酸，使发酵液的pH值下降，不利于GA的产生，同时，一部分葡萄糖转成了乳酸，影响了糖酸转化率，降低了产物的提出率。,.,3、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KGA的还原氨基化; 过高，产生谷氨酰胺（在谷氨酰胺合 成酶的作用下，谷氨酰胺的缺点？） NH4+的供给方式： （1）液氨 （2）流加尿素，条件和优缺点？ 副反应：,.,4、磷酸盐,不足： 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

20、（2）产生并积累Val。 带来的问题是： （1）可以抑制葡萄糖 丙酮酸，进而使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。,.,焦磷酸硫胺素（TPP）,.,5、金属离子,（1）Mg2+ （2）Mn2+,.,七、GA发酵生产中的异常现象及其处理,1、发酵前期pH值过高 危害： 影响因素： （1）耗糖速度过慢，就是糖的代谢速度过慢。 （2）初脲量大、菌种脲酶活力高导致铵离子浓度高 （3）前期感染phqge （4）培养基中缺乏磷酸盐等。,.,处理方法： （1）耗糖速度慢，通过测定糖的含量确定，可以强化通风、适当添加生物素等。

21、 （2）初脲量大，停止通风，或者小通风，以使尿素缓慢释放铵离子。 （3）感染phqge， （4）缺乏磷酸盐,.,2、初期pH值偏低,（1）初脲添加量不够，提前酌情流加尿素。 （2）跑尿： （3）培养基中的磷酸盐过高，代谢平衡被打破，酸性产物的积累 （4）供氧不足,.,3、接种后菌体生长不良、OD值偏低、耗糖速度缓慢,危害：发酵周期长、菌体活力低、糖酸转化率偏低 （1）可能感染phage （2）培养基存在问题： 缺乏生物素 缺乏磷酸盐 存在抑制性物质： 淀粉水解产生的抑制性物质： 培养基灭菌产生的,.,（3）通风量过大，溶氧水平高。使得菌体耗糖速度降低。（能荷的问题） （4）种子不良，种子衰老；

22、接种温度过高，导致菌体被烫死。 （5）前期通风较少，pH值偏低，代谢产物积累较多的酸性物质，不利于菌体的生长。,.,4、中后期，OD值继续升高，好糖快，但是产酸很低,危害： 生生产上说的：只长菌、不产酸 产生原因： （1）生物素浓度过高 （2）可能是感染了杂菌 镜检初步判断是否感染了杂菌,.,5、发酵中后期pH值低，耗糖快，但是产酸低或者不产酸,（1）可能是感染了杂菌，上述情况。 （2）供氧不足，导致酸性产物的积累 （3）生物素浓度过高、磷酸盐浓度过高，导致OD值增长太快，这些都是菌体大量增殖的有利条件。 处理方法： 大量的通风、提前流加尿素，迅速提升发酵液的pH值。,.,6、发酵过程中发酵液

23、泡沫太多,危害： （1）淀粉质量差、杂质多，蛋白质含量高 （2）糖化不完全，糖化液中含有糊精 （3）糖化工艺不合理，复合物形成过多 （4）可能是感染杂菌 （5）泡敌选择不理想,.,7、发酵过程中，产酸后， GA又下降 危害： 原因： （1）pH值过高，谷氨酰胺合成酶活性加强，使得GA+NH4+ 谷氨酰胺 （2）感染杂菌：？ 8、谷氨酸浓度急剧的增加 危害： 感染了phage,.,4-5 Lys的生物合成机制与代谢调节,一、行业简介 我国的Lys生产与国外的差距主要表现在： （1）菌种性能的差异，Lys 是菌体代谢过程中的中间性产物，但不是主链上的产物，其生成机制很复杂，对菌种的要求很高，国内菌

24、种的产酸水平为：3555g/L，转化率为：2025%。远低于国外的生产水平。 （2）提出率较低。 （3）生产规模较小。,.,二、赖氨酸的生物合成机制,细菌类发酵与酵母菌发酵的比较： 优点： （1）菌体体积较小，相对增殖所用的底物较少，产率高。 （2）细菌的繁殖速度快，在合适的生长条件下，其繁殖速度只有几分钟，而酵母的增殖速度最少在一个小时以上，这就为细菌发酵缩短发酵周期创造了条件。 （3）细菌的细胞膜的通透性易于调节，对于胞外产品，可以通过其细胞膜的通透性控制来促进产物的分泌，例如，GA的发酵；对于胞内产物，其细胞壁比酵母的细胞壁易于破碎。,.,缺点： （1）细菌菌体较小，当需要从发酵液中把菌

25、体分离出来（有利于产物的结晶提出，或产物就是菌体或菌体内的胞内物），细菌比酵母菌难以分离。 （2）细菌发酵过程中的无菌程度要求非常严格，发酵过程中大部分的细菌对于溶氧的要求也很高，这就增加了细菌发酵的生产成本。 （3）细菌发酵易感染噬菌体，,.,1、大肠杆菌中的Lys的生物合成与代谢调控,大肠杆菌赖氨酸代谢特点： 关键酶：处于分枝代谢的分支点上，对于整个反应起到限速作用的，酶活性往往受到后续产物的反馈抑制的酶。 对于赖氨酸的上述代谢途径，天冬氨酸激酶则是一个关键酶。,.,同功酶： 催化同一反应，但其活性受不同代谢产物体调节的酶，这种酶往往有多个不同的活性中心。 上述代谢途径中，天冬氨酸激酶是一

26、个同功酶，分别受三个代谢产物的抑制，这三个终产物分别是：Lys、Met和Thr，只有当这三个代谢产物同时过量时，Asp激酶的活性才能完全被抑制。,.,根据上述代谢特点，要使菌体合成并积累Lys，可以选育Hos-： （1）既可以解除天冬氨酸的代谢支路，使代谢流向Lys的方向进行，提高了从底物葡萄糖到产物的转化率； （2）更重要的是由于Hos-，使得代谢过程中不可能产生过量的Met、Thr，尽管产生了大量的Lys，Lys可以抑制关键酶天冬氨酸激酶1，但是天冬氨酸激酶2、3的活性由于Met、Thr的限量，并没有受到抑制，也就是说，天冬氨酸半醛，仍可以大量的生成，这就保证了Lys的生物合成途径的畅通无

27、阻。,.,2.黄色短杆菌Lys生物合成的调控,两者代谢区别： （1）在黄色短杆菌中，天冬氨酸激酶（AK）仍然是一个关键酶，但是该酶是一个变构酶，有两个活性中心，分别受Lys、Thr的协同反馈抑制， 协同反馈抑制：该酶往往有多个活性中心，抑制物可以分别和某一个特定的活性中心结合，但是并不影响该酶的活性，只有当该酶的所有的活性中心都被抑制物结合后，其酶活性才会受到完全抑制。 （2）黄色短杆菌中，存在两个分支点的优先合成机制,.,.,阻遏： 当代谢产物过量时，能够对该酶的生物合成起到封闭作用，使得该酶的合成受阻。 黄色短杆菌生产Lys，选育Hos-，其意义在于： （1）解除了Hos的优先合成机制，阻

28、断了代谢向Met、Thr的方向进行，节省了原料，可以使Asp-半醛这个中间代谢产物全部转入Lys的生物合成上。 （2）在培养基中限量的供给Met 、Thr（或者Hos）对于AK酶活性的调节有着重要意义。因为AK酶是一个协同反馈抑制的变构酶，限制了其中某一个抑制物（Thr），则Lys的浓度再高，也不会影响到AK酶的活性，那么，代谢一直向着赖氨酸合成的方向进行，使得产物的合成畅通无阻。,.,脱敏：使该酶具有抗反馈抑制或阻遏的能力，从而解除代谢产物对该酶的反馈抑制或者阻遏作用。 如何使其脱敏呢？ 通常可以采用抗性突变株： 选育结构类似物抗性突变株？（X r） (1)S-L-半胱氨酸抗性突变株 AEC

29、r (2)-甲基赖氨酸抗性突变株 MLr （3）L-赖氨酸氧肟酸盐抗性突变株 LysHxr （4）苏氨酸氧肟酸盐抗性突变株 ThrHxr,.,4-6 次级代谢产物的合成机制与代谢调节,一、基本概念 1、初级代谢：是指微生物合成它们生长所必需的物质的诸如：糖、氨基酸等以及由这些化合物形成的高分子物质如：多糖、蛋白质、核酸等的代谢，称之为初级代谢。那么，这些化合物统称之为：初级代谢产物。 2、次级代谢：是指微生物在生长后期进行的与他们的生长无明显关系的代谢，这一类的物质统称之为：次级代谢产物。例如：抗生素、激素、某些酶制剂等。,.,3、分叉中间体 从下图可以看出，许多物质处于代谢的分叉点上，例如：

30、CH3CO-SCoA，是葡萄糖糖经HMP、 EMP生成的中间物质，经羧化后可形成丙二酰辅酶A，丙二酰辅酶A可用于脂肪酸的合成上，进而又可经多次重复缩合、环化等形成四环类或其他抗菌素等次级代谢产物，而CH3COSCoA又可以进入TCA循环。这类物质称之为：分叉中间体。如：丙酮酸、乙酰辅酶A、草酰乙酸等 这些个分叉中间体把微生物的次级代谢和初级代谢紧密地联系起来,.,.,4、发酵逆转 的概念： 发酵中期当微生物群体进入产物合成期时，如果向发酵液中流加氮源或者改变，使微生物群体返回到生长期而停止产物的合成，这种现象称之为发酵逆转，在次级代谢产物发酵过程中是非常普遍的。 具体例子： 耐高温淀粉酶发酵中，流加：G、GA，停电等,.,4-7 微生物代谢产物的过量生产,一、提高初级代谢产物产量的方法 1.使用诱导物 对于许多酶类的发酵，特别是淀粉、蛋白质的水解酶，其大部分是诱导酶，(意义？) 对于这一类的酶类的发酵，向培养基中添加诱导物，可以促进酶的合成与分泌，有利于提高产量。,.,2.选育组成型突变株,诱导机制：目前最清楚的是大肠杆菌的乳糖操纵子： 无诱导物： 产生有活性的阻遏蛋白，结合到操纵基因上，使NDA中的结构基因不能翻译（蛋白质）