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1、- 1 -一、概述所有微生物在培养时都能产生氨基酸，主要用于细胞生长所必需的蛋白质合成。在氨基酸的工业化生产中，一般应使微生物积累较高浓度的氨基酸，才具有实际价值。因此，利用微生物发酵生产氨基酸的关键是解除反馈调节，使氨基酸能过度积累。通常可以采用以下方法：刺激细胞同化起始底物抑制副反应刺激细胞内氨基酸合成酶系的合成并提高酶的活力抑制或降低使已合成氨基酸降解的酶的活性刺激细胞将胞内的氨基酸释放到细胞外。因此，如果要从一种野生型微生物出发获得氨基酸的工业化生产菌种，就必须对该微生物的代谢途径进行研究，进而对其遗传基因进行改造。遗传基因的改造可以采用传统的诱变育种方法，也能应用现代的基因重组技术，
2、这两种方法都已广泛地用于氨基酸高产菌种的选育。1、氨基酸发酵机理和菌种选育细胞内氨基酸的合成具有如下特点：某一类氨基酸往往有一个共同的前体氨基酸的生物合成与 EMP 途径、三羧酸循环有十分密切的关系- 2 -一种氨基酸可能是另一种氨基酸的前体。如果要细胞大量地积累氨基酸，就必须做到：必须解除氨基酸代谢途径中存在的产物反馈抑制应该防止所合成的目标氨基酸降解或者用于合成其它细胞组分若几种氨基酸有一个共同的前体，应该切断其它氨基酸的合成途径应该增加细胞膜的通透性，使得细胞内合成的氨基酸能够及时地释放到细胞外，降低其细胞内的浓度因此在氨基酸生产菌种的育种工作中，应该在基因水平上对微生物进行改造，改造的
3、方法包括传统的诱变育种以及应用现代基因工程。发酵法生产氨基酸的菌种选育方法主要有：选育营养缺陷型菌种；选育调节突变型菌种以及应用基因工程方法获得高产菌种。营养缺陷型突变株的特点是：当菌株生长所必需的某种营养物质供应受到限制时，就不会合成产生负反馈抑制的抑制剂，从而解除了反馈抑制，使得该代谢途径下游的有关代谢产物或其前体物质能够过量积累。营养缺陷型突变菌株的选育方法不能用于生产非分支代谢途径中末端产物氨基酸的高产菌种，只有选育代谢调节突变株的方- 3 -法才能达到这个目的。代谢调节突变株中微生物的某些生物合成的调节机制已经缺失，这样使产物氨基酸的积累得到了强化。选育的方法是分离对氨基酸类似物具有抗性的突变株，或从营养缺陷型菌株进一步得到某种调节酶缺失的回复突变株。利用氨基酸生物合成的前体生产氨基酸，是一种半发酵法生产氨基酸的工艺。这种工艺的特点是：将氨基酸生物合成途径中的某一中间代谢产物加入细胞培养介质，利用活菌体将该中间代谢产物转化为氨基酸。利用前体生产氨基酸可以显著地消除或减少反馈抑制调节的影响，缺点是前体的价格要比发酵所用的碳源贵得多。半发酵法与酶法生产氨基酸的差别是：在半发酵法中，前体是在发酵的开始或中间加入到培养介质中，一般需要一步以上的酶催化反应，催化剂是活菌体，而酶法一般只需一步反应，催化剂是提纯的酶或死菌体。
