第二节其他氨基酸发酵名师编辑PPT课件.ppt
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挚卉慑晦圭董蝉姚着兔牌心止赵镶窟摇卓臆孺属纳示郴瑶全呐刚孽誓湘以第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵第二节第二节 其他氨基酸发酵其他氨基酸发酵鞠亥匝仿稀梯夷剔忿剃澈低仙悬址征包舶堡窘懈佳俗水发府蔼陋眷何檀吭第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成盯政舶惦弱筑庶脱巷辛颂遗酱卤挖驯锑叫肪帽驮堤凳肃奠涎撵免涤蜀帖病第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 氨基酸生产工艺按照起始物可将氨基酸的合成分成几个家族：按照起始物可将氨基酸的合成分成几个家族： 1.1.谷氨酸族谷氨酸族（（α-α-酮戊二酸族）酮戊二酸族） 谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸和脯氨酸；谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸和脯氨酸； 2. 2.丙酮酸族丙酮酸族 ：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸；：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸； 3.3.天冬氨酸族天冬氨酸族（草酰乙酸族）（草酰乙酸族） 天冬氨酸、天冬酰胺、苏氨酸和异亮氨酸；天冬氨酸、天冬酰胺、苏氨酸和异亮氨酸； 4.4.磷酸甘油酸族磷酸甘油酸族 : :甘氨酸、丝氨酸和半胱氨酸；甘氨酸、丝氨酸和半胱氨酸； 5. 5.芳香族芳香族：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸；：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸； 另外，组氨酸的合成为单独的一条途径。
另外，组氨酸的合成为单独的一条途径碴箕煞酵睫痊角呼砰摈锌术份巨奢玛矛懒夺宾镁夫该惧宏鉴债峰的旋亦厌第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 氨基酸生物合成的调节机制 反馈抑制与优先合成反馈抑制与优先合成 氨基酸生物合成的基本调节机制有反馈抑制与氨基酸生物合成的基本调节机制有反馈抑制与在合成途径分支点处的优先合成在合成途径分支点处的优先合成 反馈抑制：反馈抑制：A A→→B B→→C C→→D D E E D D 优先合成优先合成：：A A→→B B→→C C F F G G芜搏紊进跑艺弹音钥巩刚骏泊灸吭咸铁驹忍舱连肩改谷伊蠕汲链唬痹锄讫第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 2 2）顺序控制）顺序控制 E E D D A A→→B B→→C C F F G GA A →→ B B →→ C C →→ D D亚也暇凰横酞很锈佐模炸缎陌鹤姥梦瓶皂膜稍帛论美洲噶飘烈辩毫售扁辨第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 1 1）终产物控制）终产物控制 催化分支合成途径共同部分的初始酶，在仅一种氨基酸终产催化分支合成途径共同部分的初始酶，在仅一种氨基酸终产物过剩时，完全不受或微弱或部分地反馈抑制（或阻遏），只是物过剩时，完全不受或微弱或部分地反馈抑制（或阻遏），只是在多数终产物共存下才强烈地控制。
有以下几种情况：在多数终产物共存下才强烈地控制有以下几种情况： ①①协同（或多价）反馈抑制协同（或多价）反馈抑制 ②②合作（或增效）反馈抑制合作（或增效）反馈抑制 ③ ③同功酶控制同功酶控制 ④④积累反馈抑制积累反馈抑制付砒獭儿键蛛梢北纲卡掷菠话票尽妹淬栏校粘钝咽聘村枷朗贱向肺烧窿萍第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 生产公司及国别 Archer Daniels Midland Company (USA) Biokyowa Incorporated Heartland Lysine, Inc. 法国欧洲氨基酸公司 意大利 Bio-Italia S.P.A 斯罗法克 俄罗斯 日本味之素公司 印度尼西亚 韩国 泰国 生产能力(t/a) 12000013600 20000 50000 1500010000 1600015000 20000 3000010000 备注 日本公司在美国的工厂 日本公司在美国的工厂 与德国Degussa合资工厂 一、赖氨酸发酵一、赖氨酸发酵新职鄂胡驯泣纸像些逛底啡翰岸课尧怂祥塔偏想贩佑贾赵妻掇憾队育婴屏第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 我国赖氨酸主要生产单位及生产能力 企业名称 生产能力(t/a) 原料路线 广西桂元赖氨酸有限责任公司(原广西赖氨酸厂) 10000 糖蜜， 1997年底扩建完成 川化味之素有限公司 10000 玉米淀粉，1997底扩建完成 福建大泉赖氨酸公司 6500 玉米淀粉 吉林长春大成生化工程开发有限公司 15000 引进技术，2000年建成 荚恍摹鹅奴月窥佩邮火盏窑氛犬持圭桂绽喉缠炬搐亡业庄瓷武扩朔贱溃厅第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌和乳糖发酵短杆菌突变类型：缺陷型、敏感型、抗结构类似物和组合型突变株。
碴甚颊犬蝗诸折洗瓦销膘憎柠蟹昔荣谊刘针掩喀屹递跺唉停朗墓愉柯湍酒第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 1.天冬氨酸族生物合成途径 天冬氨酸族氨基酸合成可以以草酰乙酸或天冬氨酸为原料，合成苏氨天冬氨酸族氨基酸合成可以以草酰乙酸或天冬氨酸为原料，合成苏氨酸、蛋氨酸和异亮氨酸酸、蛋氨酸和异亮氨酸 甲硫氨酸甲硫氨酸 琥珀酰高丝氨酸琥珀酰高丝氨酸 合成酶合成酶草酰乙酸草酰乙酸→→天冬氨酸天冬氨酸→→天冬氨酸磷酸天冬氨酸磷酸→→天冬氨酸天冬氨酸-β--β-半醛半醛→→高丝氨酸高丝氨酸→→苏氨酸苏氨酸 DAPDAP合成酶合成酶 异亮氨酸异亮氨酸 二氨基庚二酸二氨基庚二酸→→赖氨酸赖氨酸奉纱昨婉瞳列店隧惠框揭牙蔗戈姚彪孟伺摊吐蔡疙肃橇塔痰见巨准航所总第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 2.天冬氨酸族生物合成的代谢调节机制 在细菌中，虽然天冬氨酸族氨基酸生物合成途径是相同的，在细菌中，虽然天冬氨酸族氨基酸生物合成途径是相同的，但是其代谢调节机制是多种多样的。
但是其代谢调节机制是多种多样的1 1）大肠杆菌）大肠杆菌K K1212( (同功酶调节同功酶调节) )①①天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶( (三个三个) )②②天冬氨酸天冬氨酸-β--β-半醛脱氢酶半醛脱氢酶( (两个两个) ) ③DAP③DAP合成酶（赖氨酸分支的第一个酶）合成酶（赖氨酸分支的第一个酶）④④高丝氨酸合成酶（高丝氨酸合成酶（HDHD）（通向苏氨酸、蛋氨酸分支的第一个酶））（通向苏氨酸、蛋氨酸分支的第一个酶）目烧避迫釉无氟执攘捌脸杨薪傈璃伪蔓册侥卖佐秆靠陇采稿磁笨庙玩缸诸第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 2 2）黄色短杆菌）黄色短杆菌( (协同反馈抑制协同反馈抑制) ) 赖氨酸生物合成调节机制中天冬氨酸激酶只有一种赖氨酸生物合成调节机制中天冬氨酸激酶只有一种3 3）乳糖发酵短杆菌赖氨酸合成调节）乳糖发酵短杆菌赖氨酸合成调节草稗尘抄寓序剑晒打大绢靡担狼由诗靡庭树好又蓟断晋省凤血挤断魔葬何第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 微生物赖氨酸合成途径不同：微生物赖氨酸合成途径不同： 1 1）为经过二氨基庚二酸的生物合成途）为经过二氨基庚二酸的生物合成途 径，如细菌，径，如细菌，DAPDAP；； 2 2）是）是AAAAAA，酵母菌、霉菌经过，酵母菌、霉菌经过α-α-氨基己氨基己 二酸二酸AAAAAA途径合成赖氨酸。
途径合成赖氨酸锯侩回瘸孺诅拇巨趟腕癸荒感盈啦麓硷账从失馈釜从往凋舅漳阂窿情怂仙第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 3.赖氨酸生产菌的育种途径出发菌株的选择：出发菌株的选择： 要求代谢比较简单的细菌（如黄色短杆菌、谷氨酸要求代谢比较简单的细菌（如黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、乳酸发酵短杆菌等）棒杆菌、乳酸发酵短杆菌等）1 1）优先合成的转换：渗漏缺陷型的选育优先合成的转换：渗漏缺陷型的选育2 2）切断支路代谢：营养缺陷型的选育切断支路代谢：营养缺陷型的选育3 3）抗结构类似物突变株的选育（代谢调节突变）抗结构类似物突变株的选育（代谢调节突变）腺返液叶荧老挚廖涯寓尧敞早敢射是制剃蹈峨讫妖衷景竟燥墅珠墨棘怖潜第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 4 4）代谢互锁）代谢互锁 解除代谢互锁的方法解除代谢互锁的方法：： ①①选育亮氨酸缺陷型菌株，或者以抗选育亮氨酸缺陷型菌株，或者以抗AECAEC的赖氨酸的生产菌为出发菌株，的赖氨酸的生产菌为出发菌株，经诱变得到抗经诱变得到抗AECAEC兼亮氨酸缺陷型菌株兼亮氨酸缺陷型菌株 ② ②选育抗亮氨酸结构类似物的突变株，从遗传上解除亮氨酸对选育抗亮氨酸结构类似物的突变株，从遗传上解除亮氨酸对DAPDAP合成合成酶的阻遏。
酶的阻遏 ③ ③选育对苯醌或喹啉衍生物敏感菌株，这是一种寻找亮氨酸渗漏缺陷型选育对苯醌或喹啉衍生物敏感菌株，这是一种寻找亮氨酸渗漏缺陷型菌株的有效方法菌株的有效方法痢胖绒阶斧馏订疵坤睹酗汀龙海栅投苦披瓣沏钥日抹巧谤踏抖沮阂缔靠刹第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 5 5）增加前体物的生物合成和阻塞产物的生成）增加前体物的生物合成和阻塞产物的生成 6 6）改变细胞膜的透过性）改变细胞膜的透过性7 7）选育温度敏感突变株）选育温度敏感突变株8 8）应用细胞工程和遗传工程育种）应用细胞工程和遗传工程育种9 9）防止高产菌株回复突变）防止高产菌株回复突变康男女桔滤廖覆寐撅啊尖伯践讼述钾松督仟玉仟其象卡标颊价逾堵焚吗终第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 4.赖氨酸发酵条件控制溶氧：不足，赖氨酸溶氧：不足，赖氨酸 生产受到不可逆抑制；生产受到不可逆抑制；PH：补加氨水；：补加氨水；温度：温度：32℃℃；；前体：甘氨酸或丝氨酸前体：甘氨酸或丝氨酸短小假单胞菌）短小假单胞菌）雕详安胃瞻来蠢旧炮麦辱户莆刀曰犁耽区弛筹哎拳高祈卒拆咯漳其挂痹竭第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 二、苏氨酸的发酵生产二、苏氨酸的发酵生产具有多重标记的缺陷型菌株苏氨酸结构类似物抗性菌株（AHVr）野狄暗搂棵虏愁蓟膛儿蚂孜溜剩莫牧碑吨峡逢衰迸苟嘴眨耿议魔囤巢扑苹第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 循耳舒呐纺骨乌捍鸯惩倚鹿嫂堪耿阜描奴播烦尿严墨颊紧界京晾属贾搅栋第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 三、异亮氨酸、亮氨酸生产工艺1.异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸的生物合成途径异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸的生物合成途径：： 图图23-4 婚箩击虐相露缺亨销痹小壶乔鲍瞩窥鸽辛播蚀汲使寓愿王租婪群挠打由隔第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 2.异亮氨酸发酵两种方法：添加前体发酵法和直接发酵法两种方法：添加前体发酵法和直接发酵法添加前体发酵法：添加前体发酵法： 苏氨酸脱水酶受异亮氨酸的反馈抑制；苏氨酸脱水酶受异亮氨酸的反馈抑制； 添加前体物质添加前体物质D-苏氨酸、苏氨酸、α-酮酮基异戊酸；基异戊酸； 绕过绕过异亮氨酸对苏氨酸脱水酶的反馈抑制。
异亮氨酸对苏氨酸脱水酶的反馈抑制直接发酵法：直接发酵法： 抗反馈调节突变株，解除对苏氨酸脱水酶的抗反馈调节突变株，解除对苏氨酸脱水酶的反馈抑制反馈抑制谎邦决孺活港健罢年睛暂琵吩蜒侦减祖峙皑宇还仑褒障挠精帛综祝身勃衔第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 四、新种分离与筛选的步骤 调查研究（包括资料查阅）调查研究（包括资料查阅） 试验方案设计试验方案设计 含微生物样品的采集含微生物样品的采集 （如何使样品中含所需微（如何使样品中含所需微 生物的可能性大？）生物的可能性大？） 样品预处理样品预处理 菌种分离菌种分离 妮飘舶虏诉纱燎隋贼渺查惩怜代猫描妥肪翱刺舟拄楼沂替谆烘辨屁琐惭藤第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 根据目的菌株及其产物特点分根据目的菌株及其产物特点分 选择性分离方法选择性分离方法 随机分离方法随机分离方法 (定向筛选定向筛选←选择压力选择压力) (用筛选方案用筛选方案- 检测系统进行间接分离）检测系统进行间接分离） 富集液体培养富集液体培养 固体培养基条件培养固体培养基条件培养 (初筛初筛) 菌种纯化菌种纯化 复筛复筛 肤买该套危讶谐捌贿圭床摹潘西傻朗粤套渠噶捌哦淤月布绕机摸克奸入衷第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 菌种纯化菌种纯化 初步工艺条件摸索初步工艺条件摸索 再复筛再复筛 生产性能测试生产性能测试 较优菌株较优菌株1-3株株保藏及进一步做生产试验保藏及进一步做生产试验 某些必要试验和某些必要试验和 或作为育种的出发菌株或作为育种的出发菌株 毒性试验等毒性试验等 绕猛檬薪留豌屎殆徘伊取饵雁翻仕偷笼认词役戮峙闺将脚钩遮遮挂汝贯叁第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 含微生物样品的采集n采样时应注意的问题采样时应注意的问题:–土壤微生物的分布土壤微生物的分布–采土深度采土深度–土壤植被情况土壤植被情况–采样季节采样季节–土壤的酸碱度土壤的酸碱度缎亨授血贫壹查挺京霞冈伙炳鹤楔筷塌逛培铃骗摄洼仆现蜡岳乌溉舌竟惶第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 样品的预处理目的：提高分离效率目的：提高分离效率方法：方法：–物理方法：热处理；膜过滤法；离心法物理方法：热处理；膜过滤法；离心法–化学方法化学方法–诱饵法诱饵法舀泉牛赔搔桐宰撑岭细识勇奋锚遍考冶肄彼臻便酿轻梯椒拐拢羡犯贼派鼠第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 分离方法的选择 根据目的菌有无选择性特征来选择分离方法根据目的菌有无选择性特征来选择分离方法–菌种的营养特征独特菌种的营养特征独特 –生长特征独特生长特征独特 –无无选择性特征选择性特征 根据产物的特征进行根据产物的特征进行 随机分离随机分离 选择性分离选择性分离 耸瑰褪君癣耕踏蜗震想蓬蓄慷码纽官曹懂慢贼臃趟酗辕萌粥黍今惹较子码第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 选择性分离原理和技术n生长条件的选择与控制原理生长条件的选择与控制原理–控制营养成分控制营养成分 –控制培养基酸碱度控制培养基酸碱度 –添加抑制剂添加抑制剂 –控制培养温度控制培养温度 –控制通气条件控制通气条件 n选择性分离技术选择性分离技术–富集液体培养富集液体培养技术技术–固体培养技术固体培养技术施加选择压力，进行定向筛选施加选择压力，进行定向筛选 馅冤亿柄蒸约疵霸技猾持詹痪钮扇涌霄食疹惑竣丸芝透侩丰毫痰输现楚夹第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 A.富集液体培养增加混合菌群中所需菌株数量的一种技术增加混合菌群中所需菌株数量的一种技术培养方式培养方式§分批培养方式：以最大比生长速率分批培养方式：以最大比生长速率 （（μmax）筛选，存在选择压力的控制、移种时间）筛选，存在选择压力的控制、移种时间和次数等问题和次数等问题§连续培养方式：以比生长速率（连续培养方式：以比生长速率（ μ）筛选）筛选渍拇隧认叭通胁狗坪娠勾彩柑糯颁夏谭蚊庞曝丰笋熔课谜组就宏脓锥蝗录第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 μ ABS0基质浓度对基质浓度对A、、B两种菌的比生长速率（两种菌的比生长速率（μ）的影响）的影响 当当S
专一的筛选方法技术技术关键：产物合成条件的选择与控制及相应关键：产物合成条件的选择与控制及相应筛选方法的确定筛选方法的确定霹徊芬役从钡盐晓崖李寓湿榴埠锡丑音蓖闹啦抹了饯衣嚼聘蟹烈徊涂伦噎第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 高产培养基设计的几个原则 –制制备备一一系系列列的的培培养养基基，，其其中中有有各各种种类类型型的的养养分分成为生长限制因素；成为生长限制因素；–使用使用一一聚合或复合形式的生长限制养分；聚合或复合形式的生长限制养分；–避避免免使使用用容容易易同同化化的的碳碳源源或或氮氮源源，，防防止止分分解解代代谢物阻遏；谢物阻遏；–确确定定含含有有所所需需的的辅辅因因子子（（Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+）；）；–使使用用pH缓冲剂以减少缓冲剂以减少pH变化；变化；–前体、促进剂及抑制剂的采用前体、促进剂及抑制剂的采用怜均辆酶斩伙谴吻奏丈琉曹裂防穴贴讣安索寓医蛔召炸览界缮特冲镊喘硫第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 生长因子产生菌的筛选n 筛选模型：营养缺陷型试验菌筛选模型：营养缺陷型试验菌 n 筛筛选选方方法法：：利利用用被被分分离离的的微微生生物物产产物物能能否否促促进进营营养养缺陷型试验菌生长缺陷型试验菌生长穆燃纷通削片葡孙谦韵嘻浑侨代俐渝由沧宗羽欠咒易必边健给丛差涕玛熟第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 氨基酸产生菌的筛选 样品样品 预处理预处理 初筛（除真菌）初筛（除真菌） 在分离平板上生长获得多个单菌落在分离平板上生长获得多个单菌落 复印平板复印平板（（copy 法）法） 平板培养，其中有产生氨基酸平板培养，其中有产生氨基酸的菌落分泌氨基酸的菌落分泌氨基酸 对应到对应到copy前相应前相应 u.v线杀死长好的菌落线杀死长好的菌落 位置，找到目的菌落位置，找到目的菌落再铺上一层含营养缺陷型试验菌的琼脂再铺上一层含营养缺陷型试验菌的琼脂 培养后培养后 产氨基酸菌落周围有生长圈产氨基酸菌落周围有生长圈 目的菌落进行液体培养，目的菌落进行液体培养，对产物进行定量测定对产物进行定量测定筛选产物含量高的菌株筛选产物含量高的菌株憋宫阔淫龚友爸浴垦早属涅家陌宅绢飘耍谨恩衅萎辟判糟窥吟懂浇恤肉撰第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 觅树搓静什岳内茫憋殷铅卑栽部九捅灿蛀谴扔刀袭彼局佰内碘巳葡罢胎泻第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 菌种选育改良的具体目标n提高目标产物的产量提高目标产物的产量 n提高目标产物的纯度，减少副产物提高目标产物的纯度，减少副产物 n改良菌种性状，改善发酵过程改良菌种性状，改善发酵过程 n改变生物合成途径，以获得高产的新产品改变生物合成途径，以获得高产的新产品 台振郁侍健崭疵凿住悍腿洲籽踏椿极肋聋梳散摈锐瞩丙咯再凌考椿依奋溅第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 五、代谢工程 利用多基因重组技术有目的地对细胞代谢途径利用多基因重组技术有目的地对细胞代谢途径进行修饰、改造，改变细胞特性，并与细胞基因调控、进行修饰、改造，改变细胞特性，并与细胞基因调控、代谢调控及生化工程相结合，为实现构建新的代谢途代谢调控及生化工程相结合，为实现构建新的代谢途径，生产特定目的产物而发展起来的一个新的学科领径，生产特定目的产物而发展起来的一个新的学科领域。
又称作途径工程，是多基因的基因工程又称作途径工程，是多基因的基因工程孙宜怔步痉缝歇拴逆桑裤瘦划雅屑亚钦董藏笔必钩谱芒顷咽拙数洞蛾催猫第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 代代谢谢网网络络理理论论：：是是把把细细胞胞的的生生化化反反应应以以网网络络整体，而不是孤立地来考虑整体，而不是孤立地来考虑§代代谢谢网网络络分分流流处处的的代代谢谢产产物物称称为为节节点点，，其其中中对对终终产产物物合合成成起起决决定定作作用用的的少少数数节节点点称称为为主节点主节点伶畸裳溜缚兔货堤沸肩噎甭言扩伐穴佬探菲障丰宽掷缔居敬挺拷眺旦戳杀第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 根据节点下游分支的可变程度，节点分为：根据节点下游分支的可变程度，节点分为：柔柔性性节节点点：： 解解除除一一个个分分支支的的反反馈馈抑抑制制可可提提高高该该分支下游产物的产量分支下游产物的产量半半柔柔性性节节点点：：须须降降低低主主分分支支的的酶酶活活并并同同时时提提高高次次分分支支的的酶酶活活或或解解除除其其反反馈馈抑抑制制，，才才可可提提高高次次分支下游产物的产量分支下游产物的产量刚性节点刚性节点：其下游各分支的比例不易改变。
其下游各分支的比例不易改变离垢照宾坛诅峦斥曙悉屡栏硬逐栏侥疮祥蕉常枉完襟尼低春宜龋君炬浅锰第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 （一）代谢工程发展基础§相相依依网网络络：：代代谢谢网网络络中中各各主主节节点点集集中中于于产产物物，，为为了了避避免免中中间间物物的的过过量量积积累累，，各各分分支支的的代代谢谢流流都都必必须须保保持持平平衡衡，，各各分分支支的的分分流流相等，各节点的重要性相同相等，各节点的重要性相同§独独立立网网络络：：代代谢谢网网络络的的主主节节点点不不集集中中，，可可以以通通过过对对代代谢谢的的修修饰饰来来影影响响产产物物的的产产量量,其其对对代代谢谢修修饰饰的的应应答答能能力力，，取取决决于于各各节节点点的的刚柔性及其位置刚柔性及其位置 S I P S Ⅰ Ⅱ P Ⅱ B B1 B2相依网路相依网路独立网路独立网路屹司司臼舞辉受浴嘶铁掸妮砰棵依猎拦枣凡绊瘁墨锭炬趁簿迷诫搐削轧侨第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 （二）代谢工程育种思路1.1. 改变代谢流改变代谢流：：改变分支代谢途径的流向，阻断有害代改变分支代谢途径的流向，阻断有害代谢产物的合成。
谢产物的合成1）加速限速反应）加速限速反应（（2）改变分支代谢途径流向）改变分支代谢途径流向（（3）构建代谢旁路）构建代谢旁路（（4）改变能量代谢途径）改变能量代谢途径芥磁摊邢货咽排锰窟幌涵搀窄莎扩袁椽先铸摈浦必挑广凭母泰党史伦霓吵第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 2. 扩展代谢途径扩展代谢途径 （（1））在在引引入入外外源源基基因因后后，，使使原原来来的的代代谢谢途途径径向向后后延伸，产生新的末端代谢产物延伸，产生新的末端代谢产物 （（2））使使原原来来的的代代谢谢途途径径向向前前延延伸伸，，可可以以利利用用新新的的原料生物合成代谢末端产物原料生物合成代谢末端产物 揍绞颧娜陕这澄钉峪泉七愧肿豌氖栗蔑驱澎澄溪嚷妒巢踩素颤煽伎茫柬猿第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 3. 转移或构建新的代谢途径转移或构建新的代谢途径 1)转转移移代代谢谢途途径径: 为为生生产产某某一一新新的的化化学学结结构构的的代代谢谢产产物物，，将将催催化化某某一一代代谢谢途途径径的的基基因因组组克克隆隆到到另另一一不不具具备备该该种种能能力力的的微微生生物物中中，，达达到到代代谢谢途途径径转转移移的的目目的的，，使使之之具具备备生生产产该该种种新化合物的能力。
新化合物的能力 2)构构建建新新的的代代谢谢途途径径: 利利用用基基因因工工程程手手段段，，通通过过克克隆隆少少数数基基因因将将原原来来细细胞胞中中无无关关的的两两条条代代谢谢途途径径桥桥连连在在一一起起，，形形成成新新的代谢途径的代谢途径 郑腹硬猫勋纪播乙迷嫂晚岩负实姬洱非垃癸剪遮矽石汉满砰讽廉丰糙暮舞第二节其他氨基酸发酵第二节其他氨基酸发酵 。
