文档介绍：第一章味精
1 .谷氨酸发酵机制：
谷氨酸的生物合成途径大致是：葡萄糖经EMP途径或HMP途经生成***酸, 再氧化成乙酰辅酶A,然后进入TCA,再通过乙醛酸循环、C02固定作用，生 成a-***戊二酸，a-***戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH4+存在的条件下生成 谷氨酸。
在微生物的代谢中，谷氨酸比天冬氨酸优先合成。谷氨酸合成过量时，谷氨酸 抑制谷氨酸脱氢酶的合成，使代谢转向合成天冬氨酸；天冬氨酸合成过量后，反 馈抑制磷酸烯醇***酸埃化酶的活力，停止草酰乙酸的合成。所以，在正常情况 下，谷氨酸并不积累。
谷氨酸的大量积累：
代谢调节控制；细胞膜通透性的特异调节；发酵条件的适合
GA生物合成的内在因素
产生菌必须具备以下条件：a-KGA脱氢酶酶活性微弱或丧失（为什 么a —KGA是谷氨酸发酵的限制性关键酶？这是菌体生成并积累a —KGA的关 键，从上图可以看出，a—KGA是菌体进行TCA循环的中间性产物，很快在a -KGA脱氢酶的作用下氧化脱埃生成琥珀酸辅酶A,在正常的微生物体内他的 浓度很低，也就是说，由a-KGA进行还原氨基化生成GA的可能性很少。只 有当体内a —KGA脱氢酶活性很低时，TCA循环才能够停止，a —KGA才得以 积累。）；
GA产生菌体内的NADPH的再氧化能力欠缺或丧失（1、NADPH是a —KGA还原氨基化生成GA必须物质，而且该还原氨基化所需要的NADPH是 与柠檬酸氧化脱埃相偶联的。2、由于NADPH的再氧化能力欠缺或丧失，使得 体内的NADPH有一定的积累，NADPH对于抑制a —KGA的脱埃氧化有一定的 意义。）；
产生菌体内必须有乙醛酸循环（DCA）的关键酶一一异柠檬酸裂解酶 （该酶是一种调节酶，或称为别构酶，其活性可以通过某种方式进行调节，通
过该酶酶活性的调节来实现DCA循环的封闭，DCA循环的封闭是实现GA发 酵的首要条件）
菌体有强烈的L一谷氨酸脱氢酶活性（L一谷氨酸脱氢酶，实质上GA产 生菌体内该酶的酶活性都很强，该反应的关键是与异柠檬酸脱埃氧化相偶联）
GA 发 酵 的 外 在 因 素
环境因子
发酵产物转换
溶解氧
nh4+
pH值
磷酸
生物素
乳酸和琥珀酸 谷氢酸 a —***戊二酸
（通气不足） （适中）（通风过量，转速过快）
a —***戊二酸 谷氢酸 谷氨酰***
（缺乏） （适量） （过量）
谷氢酰***，N-乙酰谷酰*** ——谷氨酸 （pH值5〜8, NH4+过多） （中性或微碱性）
缓氨酸——谷氨酸
（高浓度磷酸盐） （磷酸盐适中）
乳酸或琥珀酸-——谷氨酸
（过量） （限量）
谷氨酸如何积累：
谷氨酸产生菌大多为生物素缺陷型，谷氨酸发酵时通过控制生物素亚适量，使 最后一代细菌细胞变形、拉长，改变了细胞膜的通透性,引起代谢失调，使谷氨 酸得以积累。谷氨酸高产菌株丧失或仅有微弱的a-***戊二酸脱氢酶活力,使a- ***戊二酸不能继续氧化；CO2固定反应的能力强,使四碳二蔑酸全部是由C02 固定反应提供，而不走乙醛酸循环，以提高对糖的利用率；谷氨酸脱氢酶的活力 很强， 氧化能力弱，这样就使a-***戊二酸到琥珀酸的过程受阻，在有过量铉离子存在的 条件下，a-***戊二酸经氧化还原共遏