第六章 好氧发酵产物积累机制 好氧性发酵(aerobic fermentation)：在发酵过程中需 要不断地通入一定量的无菌空气，如利用黑曲霉进行柠檬 酸的发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸的发酵、利用黄单孢 菌进黄原胶－多糖的发酵等等． 糖的分解代谢包括糖酵解（糖的共同分解途径）和三 羧酸环（糖的最后氧化途径）。 在有氧条件条件下： 丙酮酸进入线粒体，脱氢和脱羧生成乙酰COA，在TCA循 环中脱氢，并氧化形成CO2和 H2O，或者各种代谢物， NADH2经呼吸链将氢传递给氧生成水。 另外，乙酰辅酶A在生物合成过程中作为C2化合物加以利 用，形成脂肪等
第六章 好氧发酵产物积累机制 好氧性发酵(aerobic fermentation)：在发酵过程中需 要不断地通入一定量的无菌空气，如利用黑曲霉进行柠檬 酸的发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸的发酵、利用黄单孢 菌进黄原胶－多糖的发酵等等． 糖的分解代谢包括糖酵解（糖的共同分解途径）和三 羧酸环（糖的最后氧化途径）。 在有氧条件条件下： 丙酮酸进入线粒体，脱氢和脱羧生成乙酰COA，在TCA循 环中脱氢，并氧化形成CO2和 H2O，或者各种代谢物， NADH2经呼吸链将氢传递给氧生成水。 另外，乙酰辅酶A在生物合成过程中作为C2化合物加以利 用，形成脂肪等
目的 产物 提供4C 化合物
目的 产物 提供4C 化合物
黑曲霉(Asp.niger) 原料：sugar ， alcohol acetic acid 途径：EMP （HMP） 丙酮酸羧化 TCA 环 黑曲霉生长，EMP 与HMP途径的比率是 2 ： 1，生产柠檬酸时为 4 ： 1 。 葡萄糖 柠檬酸 (citric acid) 理论转化率106.7% R CO 2 阻断 AMP Pi NH 4 + ATP citrate NH 4 + k+ 激活 抑制
黑曲霉(Asp.niger) 原料：sugar ， alcohol acetic acid 途径：EMP （HMP） 丙酮酸羧化 TCA 环 黑曲霉生长，EMP 与HMP途径的比率是 2 ： 1，生产柠檬酸时为 4 ： 1 。 葡萄糖 柠檬酸 (citric acid) 理论转化率106.7% R CO 2 阻断 AMP Pi NH 4 + ATP citrate NH 4 + k+ 激活 抑制
二、 柠檬酸生物合成的代谢调节 要积累柠檬酸： 想方设法提高柠檬酸合成反应所需酶的活力； 必须切断柠檬酸的去路；顺乌头酸酶失活， ＴＣＡ环阻断。 保证中间产物的供给；草酰乙酸的及时供给， 丙酮酸 二氧化碳固定反应对柠檬酸 CO2 积累有重要意义。 乙酰COA 草酰乙酸 CO2
二、 柠檬酸生物合成的代谢调节 要积累柠檬酸： 想方设法提高柠檬酸合成反应所需酶的活力； 必须切断柠檬酸的去路；顺乌头酸酶失活， ＴＣＡ环阻断。 保证中间产物的供给；草酰乙酸的及时供给， 丙酮酸 二氧化碳固定反应对柠檬酸 CO2 积累有重要意义。 乙酰COA 草酰乙酸 CO2
A 糖酵解及调节EMP • 第一个调节的酶是磷酸果糖激酶（PFK）： PFK：AMP、无机磷、NH4 +对该酶有活化作用 ATP、柠檬酸对该酶有抑制作用 • 第二个调节的酶是丙酮酸激酶（PK） PK 被NH4 + 、K+激活 黑曲霉发酵中，在缺锰的条件下，由于蛋白质和 核酸合成受阻，细胞内的NH4 +异常高，而减 少柠檬酸对PFK的抑制,加强EMP途径
A 糖酵解及调节EMP • 第一个调节的酶是磷酸果糖激酶（PFK）： PFK：AMP、无机磷、NH4 +对该酶有活化作用 ATP、柠檬酸对该酶有抑制作用 • 第二个调节的酶是丙酮酸激酶（PK） PK 被NH4 + 、K+激活 黑曲霉发酵中，在缺锰的条件下，由于蛋白质和 核酸合成受阻，细胞内的NH4 +异常高，而减 少柠檬酸对PFK的抑制,加强EMP途径