例子1：产朊假丝酵母发酵法生产谷胱甘肽.pptVIP

* 产朊假丝酵母发酵生产谷胱甘肽的营养及环境条件 谷胱甘肽分批发酵生产及其动力学 流加发酵法生产谷胱甘肽 ? 前体氨基酸在谷胱甘肽过量合成中的作用 谷胱甘肽分批发酵过程代谢网络分析 表面活性剂对谷胱甘肽胞外积累的影响 * L-谷氨酸添加对谷胱甘肽发酵的影响 图5-1 L-谷氨酸的添加对GSH发酵的影响 ● 0 h; □ 6 h; ■ 12 h; ○ 16 h * 甘氨酸添加对谷胱甘肽发酵的影响 图5-2 甘氨酸的添加对GSH发酵的影响 ● 0 h; □ 6 h; ■ 12 h; ○ 16 h * L-半胱氨酸添加对谷胱甘肽发酵的影响 图5-3 L-半胱氨酸对GSH摇瓶发酵的影响 ○ 0 h; ■ 4 h; ▲ 8 h; □ 12 h; ● 16 h * 分批发酵中L-半胱氨酸对谷胱甘肽过量合成的作用 图5-4 L-半胱氨酸对分批发酵过量合成GSH的影响 ● Glucose; ○ DCW; ■ GSH; □ Residual thiols; ▲ Total thiol; △ GSH content; A-B, 添加8mmo/L的L－Cys; C-D, 添加16mmo/L的L－Cys * 流加发酵中添加L-半胱氨酸促进谷胱甘肽的合成 图5-5 L-半胱氨酸对流加发酵培养生产GSH的影响 ● Glucose; ○ DCW; ■ GSH; □ Residual thiols; ▲ Total thiol; △ GSH content * L-半胱氨酸对不同培养方式下GSH生产影响的比较 表5-1 L-半胱氨酸添加对不同培养方式下GSH合成的影响 a Average qP here refers to the average specific GSH production rate after L-cysteine addition. b Average qP here was representative for the average specific GSH production rate of the whole process. * 本章小结： 1、L-谷氨酸和甘氨酸在细胞不同生长阶段的添加对GSH发酵过程并无太 大的影响，L-半胱氨酸虽然对细胞生长有抑制作用，但可以大幅度提 高GSH产量和胞内GSH含量； 2、对于分批发酵来说，在L-半胱氨酸添加前后，GSH的合成量约各占总 量的50%，对于流加发酵，最终GSH产量可以高达1150 mg·L-1； 3、总体上来看，L-半胱氨酸对GSH发酵的影响主要表现在GSH产量和胞 内GSH含量提高的幅度上，以及添加前后GSH平均比合成速率变化的 差异上。 * 产朊假丝酵母发酵生产谷胱甘肽的营养及环境条件 谷胱甘肽分批发酵生产及其动力学 流加发酵法生产谷胱甘肽 前体氨基酸在谷胱甘肽过量合成中的作用 ? 谷胱甘肽分批发酵过程代谢网络分析 表面活性剂对谷胱甘肽胞外积累的影响 * ? 代谢工程的概念起源于上世纪90年代初，实质是对细胞代谢通量及其控制进 行定量分析，并对代谢进行合理改造，以最大限度提高目的代谢产物的产率 ? 涉及生理学、分子生物学、生物化学及生物途径工程学等多门学科 ? 常用的定量方法有代谢控制分析、代谢通量分析、生化系统理论、途径分析、 控制论模型等 ? 代谢通量分析模型（MFA）是代谢工程基础研究中最主要的计算代谢途径中 各物质通量的手段 ? MFA假定细胞内的物质、能量处于拟稳态，在测定胞外代谢物浓度和菌体组 成的基础上，根据物料平衡和已知的代谢途径计算细胞内的代谢通量 代谢工程的基本知识 * 图6-1 C. utilis WSH 02-08分批培养合成GSH的代谢网络结构模型 * 代谢通量的计算 ? 代谢通量分析（MFA）最主要的基础是拟稳态假设 ? 采用化学计量方程对各代谢物的质量平衡进行计算 A·r = X 计算原则 1、矩阵A中元素的确定遵循“反应为负，生成为正”和“1 C-mol基准”原则； 2、代谢物通量都是以消耗葡萄糖的比速率为基准的相对碳摩尔通量，葡萄糖 的摄入（r1）以100计。 * 图6-2 GSH分批发酵第一阶段的代谢通量分布（0~6 h） * 图6-2 GSH分批发酵第二阶段的代谢通量分布（6~14 h） * 5.6 图6-2 GSH分批发酵第三阶段的代谢通量分布（14~30 h） * 5.3 图6-3 分阶段温度控