Δ产孢子能力,孢子发芽慢,液体摇瓶,菌丝体作为种子,如链霉菌素生产菌灰色链霉菌 △不产孢子的细菌,可以固体也可以液体 △酵母 2、车间种子制备 1)种子罐级数制备种子需逐级扩大培养的次数,一般根据菌种生长特性,孢子发芽及菌 体繁殖速度以及采用发酵罐体积而定 谷氨酸 斜面 .种子罐 发酵 二级发酵 青霉素: 孢子悬浮液 一级种子罐』二级种子罐发酵三级发酵 27℃40h 发芽罐 菌丝繁殖罐 链霉素 四级发酵 2)种龄:生长旺盛期 3)接种量 取决于菌种在发酵罐中生长繁殖速度 般:细菌0.5-1%抗生素10-15%(20-25%) 3、接种技术 1)一级种子罐接种 菌悬液制备:三角瓶内装玻璃珠若干,加自来水或生理盐水,灭菌后,迅速倾入茄子 瓶,振荡,制得菌悬液。 减压法接种 火焰封口法 2)二级种子罐管道输送 三、种子质量要求 ◆活力旺盛
6 △产孢子能力，孢子发芽慢，液体摇瓶，菌丝体作为种子，如链霉菌素生产菌灰色链霉菌 △不产孢子的细菌，可以固体也可以液体 △酵母 2、 车间种子制备 1） 种子罐级数 制备种子需逐级扩大培养的次数，一般根据菌种生长特性，孢子发芽及菌 体繁殖速度以及采用发酵罐体积而定。 谷氨酸： 斜面 摇瓶 种子罐 发酵 二级发酵 青霉素： 孢子悬浮液 一级种子罐 二级种子罐 发酵 三级发酵 链霉素 四级发酵 2） 种龄：生长旺盛期 3） 接种量 取决于菌种在发酵罐中生长繁殖速度 一般：细菌 0.5-1% 抗生素 10-15%（20-25%） 3、 接种技术 1）一级种子罐接种 菌悬液制备：三角瓶内装玻璃珠若干，加自来水或生理盐水，灭菌后，迅速倾入茄子 瓶，振荡，制得菌悬液。 减压法接种 火焰封口法 2））二级种子罐 管道输送 三、 种子质量要求 ◆纯 ◆活力旺盛 27℃ 40h 发芽罐 27℃ 10-40h 菌丝繁殖罐
◆足够的菌体浓度 第三章:发酵机理 ☆复习《生物化学》中糖代谢部分,熟练掌握无氧与有氧时代谢产物 4学时 第一节:工业微生物基础物质代谢 复习p69-93 第二节:糖代谢产物的发酵机理 、厌氧代谢产物的发酵机理 (一)酒精发酵机理 葡萄糖—1,6二磷酸果糖3-磷酸甘油醛—2丙酮酸 磷酸二羟丙酮 CHO C=O CH3 NADH2 NAD CHO CH2OH CH3 乙醇脱氢酶 CH3 总反应式:葡萄糖+2ADP+P 乙醇+2CO2+2ATP 计算从葡萄糖生成酒精的理论收率 作业:1吨薯干(含淀粉65%)可生产得到多少无水乙醇?(实际收率为理论值的95%) (二)甘油发酵机理 A:亚硫酸盐法 OH C-H NaHSo3 C-OSO2Na CH H CH3 CH20-P CH2O-P CH2OH + NADH2 H-C-OH +NAD +H2o C=O CHOH +Pi CH2OH CH2OH CH2OH 总反应式:葡萄糖+ NaSo3-甘油 c-OSolkla
7 ◆足够的菌体浓度 第三章：发酵机理 ☆复习《生物化学》中糖代谢部分，熟练掌握无氧与有氧时代谢产物 4 学时 第一节：工业微生物基础物质代谢 复习 p69-93 第二节：糖代谢产物的发酵机理 一、 厌氧代谢产物的发酵机理 （一） 酒精发酵机理 葡萄糖 1，6 二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 2 丙酮酸 总反应式：葡萄糖 + 2ADP + Pi 2 乙醇 + 2CO2 + 2ATP 计算从葡萄糖生成酒精的理论收率 作业：1 吨薯干（含淀粉 65%）可生产得到多少无水乙醇？（实际收率为理论值的 95%） （二） 甘油发酵机理 A:亚硫酸盐法 总反应式：葡萄糖 + NaHSO3 甘油 + + CO2 COOH C=O CH3 CHO CH3 + CO2 CH3 CHO CH3 CH2OH NADH2 NAD 乙醇脱氢酶 磷酸二羟丙酮 C-H CH3 O + NaHSO3 C-OSO2Na OH H CH3 CH2O-P C=O CH2OH + NADH2 CH2OH CH2O-P H-C-OH +NAD CH2OH CH2OH CHOH + Pi +H2O C-OSO2Na OH H CH3
B:碱法甘油发酵(pH7.6)乙醛不能作为正常受氢体 2CH3 CHO H20 CH, COOH+ CH3CH2OH NADH2 NAD 磷酸二羟丙酮 油+Pi 总反应式:2葡萄糖+H2O )甘油+乙醇+乙酸+2C02 (三)乳酸发酵机理 COoH NADH2 NAD H-C-OH 乳酸脱氢酶 3 同型乳酸发酵:葡萄糖+2ADP+Pi 2乳酸+2ATP (四)丙酸发酵机理 (五)丁酸型发酵机理 二、好氧代谢产物的发酵机理 (一)有机酸发酵机理 (二)氨基酸发酵 ▲天冬氨酸族氨基酸 L-Asp, L-Thr, L-Lys, L-Met
8 B：碱法甘油发酵（pH7.6）乙醛不能作为正常受氢体 2CH3CHO + H2O CH3COOH + CH3CH2OH 磷酸二羟丙酮 甘油 + Pi 总反应式：2 葡萄糖 + H2O 2 甘油 + 乙醇 + 乙酸 + 2CO2 （三） 乳酸发酵机理 同型乳酸发酵：葡萄糖 + 2ADP + Pi 2 乳酸+ 2ATP （四） 丙酸发酵机理 （五） 丁酸型发酵机理 二、 好氧代谢产物的发酵机理 （一）有机酸发酵机理 （二）氨基酸发酵 ▲天冬氨酸族氨基酸 L-Asp，L-Thr，L-Lys，L-Met CH3 C=O COOH NADH2 NAD COOH H-C-OH 乳酸脱氢酶 CH3 NADH2 NAD
天冬氨酸 天冬氨酰磷酸 天冬氨酸半醛 二氢吡啶 2,6二羧酸 L-高丝氨酸 L-蛋氨酸 L-赖氨酸 L-苏氨酸 葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸,丙酮酸经CO2固定反应生成四碳二羧酸,后经氨基化反应 生成天冬氨酸。 谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌等中的天冬氨酸族氨基酸的代谢调节机制: 1)天冬氨酸激酶为关键酶,受赖氨酸和苏氨酸优先协调反馈抑制。 2)优先合成,蛋氨酸比苏氨酸、赖氨酸优先合成,苏氨酸比赖氨酸优先合成 3)代谢互锁,赖氨酸分枝途径的初始酶受亮氨酸的反馈阻遏 ▲谷氨酸族氨基酸(鸟氨酸Orn、瓜氨酸Cⅱt、精氨酸Arg) 精氨酸是具有胍基的碱性氨基酸,它和组氨酸一起,称为半必需氨基酸,在幼小动物 的营养上,有重要价值。瓜氨酸是西瓜和柿子果汁中的游离氨基酸。鸟氨酸以肽的形式,含 在细菌的膜万分及抗生物质中。在医药上,除作试剂和输液以外,通常,精氨酸和鸟氨酸 起,用作保肝、强身、解毒剂之类药剂的原料。瓜氨酸有利尿作用 谷氨酸 N-乙酰谷氨酸 N-乙酰谷氨酸-r半醛 N-乙酰鸟氨酸 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸
9 葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸经 CO2 固定反应生成四碳二羧酸，后经氨基化反应 生成天冬氨酸。 谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌等中的天冬氨酸族氨基酸的代谢调节机制： 1） 天冬氨酸激酶为关键酶，受赖氨酸和苏氨酸优先协调反馈抑制。 2） 优先合成，蛋氨酸比苏氨酸、赖氨酸优先合成，苏氨酸比赖氨酸优先合成 3） 代谢互锁，赖氨酸分枝途径的初始酶受亮氨酸的反馈阻遏 ▲谷氨酸族氨基酸（鸟氨酸 Orn、瓜氨酸 Cit、精氨酸 Arg） 精氨酸是具有胍基的碱性氨基酸，它和组氨酸一起，称为半必需氨基酸，在幼小动物 的营养上，有重要价值。瓜氨酸是西瓜和柿子果汁中的游离氨基酸。鸟氨酸以肽的形式，含 在细菌的膜万分及抗生物质中。在医药上，除作试剂和输液以外，通常，精氨酸和鸟氨酸一 起，用作保肝、强身、解毒剂之类药剂的原料。瓜氨酸有利尿作用。 谷氨酸 N-乙酰谷氨酸 N-乙酰谷氨酸-r-半醛 N-乙酰鸟氨酸 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸 天冬氨酸 天冬氨酰磷酸 天冬氨酸半醛 L-高丝氨酸 L-苏氨酸 二 氢 吡 啶 - 2，6 二羧酸 L-赖氨酸 L-蛋氨酸 ● ●
▲分枝链氨基酸(异亮氨酸,亮氨酸,缬氨酸) L苏氨酸 a-酮丁酸 丙酮酸 ·乙酰乳酸 合成酶… a-乙酰羟基T酚 a-乙酰乳酸 乙酰乳酸异构还原酶… a,β二羟基甲基-β-戊酸 a,β二羟基异戊酸 ↓…二羟基脱水酶“… a-酮-β-甲基戊酸 乙酰异戊酸一亮氨酸 分枝链a转氨酶 异亮氨酸 缬氨酸 ▲芳香族氨基酸 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的分子中都含有苯环结构,所以称作芳香族氨基酸。这 种氨基酸在结构上的另一个共同点,是其直链都是丙氨酸。 人体的酪氨酸是由苯丙氨酸转化而得。苯丙氨酸、色氨酸是必需氨基酸,用作氨基酸 输液。因为色氨酸是玉米中所缺乏的氨基酸,故又用于饲料添加剂,另外,苯丙氨酸是二肽 甜味剂的原料。 磷酸烯醇式丙酮酸+4-磷酸赤藓糖 3-脱氧D-阿拉伯糖犁庚酮糖酸7-磷酸DAHP 莽草酸 辅酶Q 酸—氨茴酸一色氨酸 维生素K 预苯酸(PPA
10 ▲分枝链氨基酸（异亮氨酸，亮氨酸，缬氨酸） ▲芳香族氨基酸 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的分子中都含有苯环结构，所以称作芳香族氨基酸。这三 种氨基酸在结构上的另一个共同点，是其直链都是丙氨酸。 人体的酪氨酸是由苯丙氨酸转化而得。苯丙氨酸、色氨酸是必需氨基酸，用作氨基酸 输液。因为色氨酸是玉米中所缺乏的氨基酸，故又用于饲料添加剂，另外，苯丙氨酸是二肽 甜味剂的原料。 L-苏氨酸 α-酮丁酸 α-乙酰羟基丁酸 α, β二羟基甲基-β-戊酸 α-酮-β-甲基戊酸 异亮氨酸 丙酮酸 α-乙酰乳酸 α, β二羟基异戊酸 α-乙酰异戊酸 缬氨酸 …分枝链aa转氨酶… …二羟基脱水酶… …乙酰乳酸异构还原酶… …乙酰乳酸 合成酶… 合成酶… 亮氨酸 磷酸烯醇式丙酮酸+4-磷酸赤藓糖 3-脱氧 D-阿拉伯糖型庚酮糖酸 7-磷酸 DAHP 莽草酸 分支酸 预苯酸（PPA） 氨茴酸 色氨酸 辅酶 Q 维生素 K ● ● ● ●