氨基酸生产工艺.ppt

3、影响谷氨酸结晶析出的主要因素P68-70第62页，共83页，星期日，2025年，2月5日4.离子交换法工艺流程P72用阳离子交换树脂吸附谷氨酸形成的阳离子，再用热碱（60℃4%NaOH）洗脱，收集相应流分，加盐酸结晶。GA+GA±GA-GA=23.227.012pI第63页，共83页，星期日，2025年，2月5日谷氨酸是酸性氨基酸，含2个羧基1个氨基，与阴离子交换树脂要比与阳离子交换树脂强，但阴离子机械强度差，价格贵，因而用阳离子交换树脂。理论上讲发酵液上柱的pH值应低于3.22，但实际上控制在5.0?6.0之间，因Na+、NH4+交换能力谷氨酸，优先交换，置换出H+使pH值低于3.2，使谷氨酸成为阳离子，但不能6.0。第64页，共83页，星期日，2025年，2月5日影响离子交换的因素P73第65页，共83页，星期日，2025年，2月5日谷氨酸发酵研究新进展继续选育各种生化突变菌株：转化率提高，或可在富含生物素的培养基中保持较高产酸水平。提高原料利用率，拓宽原料来源或简化操作工艺。生物工程新技术的应用：体外DNA重组的基因工程和原生质体融合技术和固定化细胞技术使产量提高近1倍。改进发酵工艺：开拓原料，改进流加工艺，通过电子计算机控制发酵条件。第66页，共83页，星期日，2025年，2月5日非糖质原料的谷氨酸发酵醋酸发酵谷氨酸机理：醋酸形成乙酰CoA，再进入TCA，因此凡能利用葡萄糖原料的菌种也可作为醋酸发酵谷氨酸的菌株。以醋酸钠或醋酸铵与醋酸的混合液为原料，且浓度不超过4％。发酵过程中也需流加以保持pH。第67页，共83页，星期日，2025年，2月5日2.氨基酸合成的方式1.氨基转移作用：转氨酶催化的转氨反应α-酮戊二酸和其它氨基酸经过转氨酶的作用下使α-酮戊二酸转化成谷氨酸。2.还原氨基化作用：NH4+供氢体辅酶Ⅱ的存在下α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化下生成谷氨酸。3.谷氨酸合成酶催化反应：第30页，共83页，星期日，2025年，2月5日葡萄糖中间产物a－酮戊二酸谷氨酸谷氨酸脱氢酶NH4＋抑制3.谷氨酸的生物合成第31页，共83页，星期日，2025年，2月5日葡萄糖6-P-葡萄糖6-P-葡萄糖酸3-P-甘油醛5-P-核糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸苹果酸异柠檬酸延胡索酸琥珀酸α-酮戊二酸谷氨酸透过细胞膜谷氨酸HMP:Hexosemonophosphatepathway第32页，共83页，星期日，2025年，2月5日第33页，共83页，星期日，2025年，2月5日（1）EMP:丙酮酸，ATP,NADH2（2）HMP:6－磷酸果糖3－磷酸甘油酸NADPH2:?－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:?－酮戊二酸谷氨酸丙酮酸第34页，共83页，星期日，2025年，2月5日4.谷氨酸生产菌的生化特征（1）有苹果酸酶和丙酮酸羧化酶。（2）?－酮戊二酸脱氢酶活性弱，异柠檬酸脱氢酶活性强，异柠檬酸裂解酶活性弱。（3）谷氨酸脱氢酶活性高，经呼吸链氧化NADPH2的能力弱。（4）菌体本身利用谷氨酸的能力低。第35页，共83页，星期日，2025年，2月5日二、