文档介绍：第四章柠檬酸发酵机制
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
柠檬酸又名枸橼酸,学名α-羟基丙烷三羧酸,是生物体主要代谢产物之一。
1874年首次从柠檬汁中提出柠檬酸并结晶成固体;1913年首次实现利用黑曲霉发酵生成柠檬酸。
柠檬酸及其盐类、酯类和衍生物是食品工业、药物、美容化妆品等生产的重要原料;在工业生产中有着广泛的用途。
我。如安徽丰原生化公司,柠檬酸生产能力达18万吨,居世界第一位,占世界柠檬酸生产额的17%。
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
%的糖代谢走EMP途径;
2. 菌体中存在TCA的酶系,故存在TCA;
,草酰乙酸的来源不是由TCA供应;
对黑曲霉进行柠檬酸发酵已有的研究表明:
;
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
葡萄糖
乙酰-CoA
草酰乙酸
柠檬酸
丙酮酸
EMP途径
脱羧
羧化
一、合成途径
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
葡萄糖
6-P-葡萄糖
1,6-二磷酸果糖
丙酮酸
乙酰CoA
淀粉
磷酸丙糖
磷酸烯醇丙糖
草酰乙酸
柠檬酸
顺乌头酸
异柠檬酸
Α-酮戊二酸
琥珀酸
富马酸
苹果酸
CO2
Fe2+
CO2
CO2
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
二、柠檬酸生物合成的代谢调节
(一)糖酵解及丙酮酸代谢的调节
、ATP对磷酸果糖激酶的抑制作用,对该酶表现出激活作用;铵离子的浓度与柠檬酸生成速度、积累有密切关系,故生产上通过添加铵盐来提高柠檬酸产量;
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
葡萄糖
6-P-葡萄糖
1,6-二磷酸果糖
丙酮酸
乙酰CoA
磷酸丙糖
磷酸烯醇丙糖
草酰乙酸
柠檬酸
CO2
CO2
CO2
ATP
AMP
Pi
NH4+
K+
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
,黑曲霉的合成代谢受损伤,菌体结构不完整,但铵和氨基酸水平升高(锰缺乏时,蛋白质、核酸合成受阻,导致铵离子升高)。
,丙酮酸激酶是EMP途径的第2个调节点,但黑曲霉未被证实;
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
(二)TCA环的调节
:柠檬酸合成酶是一种调节酶。但在黑曲霉中,柠檬酸合成酶没有调节作用,这是黑曲霉TCA环的第一个特点。
柠檬酸发酵菌的柠檬酸合成酶对乙酰COA的亲和力随草酰乙酸浓度的提高而增大;
第二篇发酵机制
第四章柠檬酸发酵机制
:理论上此酶失活→TCA环阻断→积累柠檬酸
顺乌头酸水合酶需要Fe2+ ,故在发酵液中添加黄血盐络合Fe2+,顺乌头酸水合酶活性降低;