微生物药物的发酵工艺及其发酵技能实训(以谷氨酸发酵为例).ppt

表1??部分氨基酸及其生产所用菌株 氨基酸 使用的菌株? 谷氨酸 谷氨酸棒杆菌、乳糖发酵短杆菌或黄色短菌杆、北京棒杆菌、钝齿棒杆菌 缬氨酸 北京棒杆菌、乳糖发酵短杆菌 丙氨酸 ? 凝结芽孢杆菌 脯氨酸 链形寇氏杆菌?、黄色短杆菌 赖氨酸 黄色短杆菌?、乳糖发醇短杆菌?、谷氨酸棒 杆菌 苏氨酸 大肠杆菌、大肠杆菌 鸟氨酸 ?谷氨酸棒杆菌?、黄色短杆菌 亮氨酸 黄色短杆菌 酪氨酸 氨酸棒杆菌 味精是无色至白色的柱状结晶或白色结晶性粉末,含一分子结晶水，无气味，易溶于水，微溶于乙醇，无吸湿性，对光稳定，中性条件下水溶液加热也不分解，一般情况下无毒性。有很浓的鲜味,味精被食用后,经胃酸作用转化为谷氨酸,被消化吸收构成蛋白质并参与体内其他代谢过程,有较高的营养价值。 味精的使用是否安全？ 自从1968年以来，有关谷氨酸的研究报告超过8,000份。 自1970年起美国食品药物管理局(FDA)与 世界卫生组织(WHO)的联合食品专家委员会，就味精的安全性加以慎重研讨，认为一般人味精摄取量可以达到一天0.12公克/公斤体重。 此即表示体重50公斤的人，每天即使食用高达6公克的味精，连续食用一辈子也不会影响到身体的健康。 1987年,联合国粮农组织和世界卫生组织宣布,取消对味精的食用限量,?作为一种增加食品风味的调味料,味精不再需要评价其每日容许摄入量,消费者可以放心食用味精。 味精安全性报告 美国食品药物管理局（FDA）在1995年8月31日公布一份必威体育精装版的报告，结论是：对一般人而言，食用正常消费量的味精是安全的，且无任何证据显示食用味精和任何严重的或慢性的疾病有关。 这份报告是美国食品药物管理局（FDA）委托独立的科学研究机构——美国实验生物学学会联盟（FASEB）进行长达三年的研究评估后得出的。报告澄清了人们对味精于人体健康的疑虑。 平反之后的思考 美国FDA的研究报告，解除消费者的疑虑，澄清了一般人对味精的误解，也使科学家改变研究态度，而能从正面的角度来思考味精这一种广泛被使用的调味料，到底对人体有哪些重要性，这是二十一世纪的一个重要研究课题。 味精对人体的重要性 1、生物化学的研究显示，味精中的谷氨酸是生物体内氨基酸和碳水化合物代谢的重要桥梁。 2、美国Reeds博士的必威体育精装版研究发现，饮食中的谷氨酸进入消化道时，提供消化道表面细胞代谢所需的大部分能量，也提供其合成必需氨基酸所需的材料。 3、Schiffman教授的研究证实，食物中添加味精可以增加正常老人和患病老人的摄食量，也显著地改善营养状况和身体免疫力。 中国味精业空间巨大 2001年东南亚地区味精人均消费量： 台湾：2000克 韩国：1200克 日本：1020克 香港：1000克 中国大陆：500克 中国味精消费每年至少有160万吨的空间 控制关键:使用该类突变株必须限制发酵培养基中生物素亚适量(5-10?g/L).在发酵初期(0-8小时),细胞正常生长,当生物素耗尽后,在菌的再次倍增时,开始出现异常形态细胞,即完成了细胞从生长型到积累型转换. 1.供氧浓度 过量：NADPH的再氧化能力会加强，使α-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。 2. NH4+浓度 （1）影响到发酵液的pH值 （2）与产物的形成有关： NH4+过量，菌体增殖阶段会抑制菌体生长，产酸阶段Glu会受谷氨酰胺合成酶作用转化为Gln NH4+不足，不利于α-KGA的还原氨基化， ?-酮戊二酸积累，引起反馈调节 NH4+与产物的形成 NH4+的供给方式： （1）液氨 （2）流加0.8%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， 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合成途径 Val（1）可以抑制葡萄糖 丙酮酸，使GA的生物合成受到阻止 （2）消耗丙酮酸，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、提取。 发酵过程中,要严格控制NH4 + 和P 的含量 环境条件 4. 发酵液的碳氮比 发酵液中糖含量与谷氨酸的发酵有密切的关系。在一定范围内, 谷氨酸的产量随糖含量的增加而增加, 但糖含量过高, 渗透压过大, 对菌体生长不利, 谷氨酸对糖的转化率低。 发酵液中还原糖的含量一般应控制在10 %～13 % , 环境条件 氮源是