谷氨酸、色氨酸、丝氨酸发酵进展

目录一、谷氨酸简介 (2)二、谷氨酸发酵的工艺流程 (2)2.1谷氨酸生产菌种 (3)2.2生产原料 (3)2.3培养基制备 (3)2.3.1碳源 (3)2.3.2氮源 (3)2.3.3生物素 (4)2.4种子扩大培养 (4)2.5谷氨酸发酵 (4)三、谷氨酸发酵的工艺控制 (4)3.1环境控制 (4)3.1.1pH (4)3.1.2温度 (4)3.1.3通风量 (5)3.1.4泡沫 (5)3.1.5无菌 (5)3.2.细胞膜渗透性控制 (5)四、小结 (5)五、参考文献 (6)谷氨酸发酵工艺山东农业大学生命科学学院08级生物工程2班邢若枫摘要：众所周知，日常所用调味料味精就是L一谷氨酸单钠盐(monosodiuo gluamate，MsG)。

自1909年日本发明并工业化生产味情以来，几经变迁，已发展成为以谷氨酸发酵为主体的世界性氨基酸发酵工业。

1956年从日本开始，以后先后由面二筋豆粕和废糖蜜浓缩物水解的方向，转向以糖质为原料的细菌发酵法。

生产味精谷氨酸之类氨基酸的发酵，区别于传统的酿酒和抗菌素发游，是一种改变微生物代谢的代谢控制发酵。

本文则就谷氨酸发酵生产过程、谷氨酸发酵机制和研究动向等方面，说明谷氨酸发酵的发展。

[1]关键词：谷氨酸；发酵；工艺；研究；发展一、谷氨酸简介谷氨酸一种酸性氨基酸，分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。

为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。

大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。

分子式C5H9NO4、分子量147.13076。

谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。

谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、L—苏氨酸、聚谷氨酸等。

氨基酸作为人体生长的重要营养物质，不仅具有特殊的生理作用，而且在食品工业中具有独特的功能。

谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。

谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。

中科院科技成果——微生物直接发酵法生产L-丝氨酸
项目简介
L-丝氨酸（L-Serine，L-Ser）作为一种组成蛋白的基本氨基酸广泛应用于医药、食品、化妆品等行业。

此外，以L-Ser为原料还可以合成具有抗癌、抗艾滋、调节人体神经系统等不同效用的药物20余种。

目前L-Ser的全球市场需求量为10000吨/年以上，市场潜力巨大。

但与不断增大的L-Ser市场需求相比，L-Ser的生产技术较为落后。

目前，L-Ser的工业生产方法主要有蛋白水解法、化学合成法和酶转化法等，其中蛋白水解法存在工艺复杂、分离精制困难等缺点；化学合成法存在污染重、成本高、D-Ser与L-Ser分离困难等缺点；酶转化法存在转化率过低、前体物昂贵等难题。

因此尽快开发污染小、成本低、效率高的微生物直接发酵法生产L-Ser，显得极为重要。

中科院上海高等研究院生物炼制实验室经过近些年的研究积累，在微生物直接发酵法生产L-Ser关键技术上取得了重大突破，主要成果有：（1）通过分子改造大肠杆菌合成L-Ser的代谢途径，构建了L-Ser 的基因工程菌；（2）对该基因工程菌进行发酵培养基及发酵条件的优化；最终在发酵约40h后，L-Ser的产量达到30g/L以上，可用于工业化生产。

该项目具有自主知识产权。

L-色氨酸的发酵代谢控制09生工（2）班20090806249 肖军摘要：色氨酸化学名称为a一氨基一p-吲哚丙酸，有L和D型同分异构体，此外还有消旋体DL-色氨酸。

L-色氨酸是人和动物的必需氨基酸，参与机体蛋白质合成和代谢网络调节，广泛存在于自然界。

D-色氨酸则主要存在于微生物和绿色植物中，动物体内含量较少。

色氨酸在人体内几乎不发生作用，也无毒性。

L-色氨酸是继蛋氨酸、赖氨酸之后的第三代饲料添加剂，其使用效果是赖氨酸的3～4倍，具有十分广泛的应用前景，近年来在医药、化妆、食品、保健品等行业也得到广泛的应用。

本文综述了利用微生物生产L-色氨酸的各种方法和L-色氨酸的生物合成途径及其代谢调控机制，并介绍了利用重组DNA技术选育L-色氨酸高产菌的研究现状。

关键字：色氨酸；发酵；代谢控制；生物合成；育种目前年产量超过万吨的氨基酸还只有谷氨酸、赖氨酸和采用合成法的DL-甲硫氨酸，不言而喻，色氨酸又是一个很有吸引力的工业化商品。

发展色氨酸的关键在于提高产率、降低成本。

色氨酸是必需氨基酸。

它与赖氨酸同是生物体内不足的氨基酸, 在营养上是十分重要的。

色氨酸在饲料中良好的添加效果已引起了人们极大的重视, 饲养试验表明在玉米粉中添加0.4%赖氨酸, 可使蛋白质增重效率（PER）由0.85提高到1.08, 而再添加0.07%色氨酸后，PER可进一步提高到2.55。

也就是说比单独使用赖氨酸时要高一倍以上。

1.色氨酸的生产方法色氨酸的生产最早主要依靠化学合成法和蛋质水解法，但是随着对微生物法生产色氨酸研究的不断深入，这种方法已经走向实用并且处于主导地位。

微生物法大体上可以分为直接发酵法、微生物转化法和酶法。

近年来还出现了将直接发酵法与化学合成法相结合、直接发酵法与转化法相结合生产色氨酸的研究。

另外，重组DNA技术在微生物育种和酶工业上的应用极大地推动了直接发酵法和酶法生产色氨酸的工业化进程。

1.1微生物转化法亦称前体发酵法。

发酵法生产色氨酸的研究刘辉 047111230摘要：色氨酸是人和动物生命活动中8种必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着非常重要的作用。

随着市场需求的不断增加，提高色氨酸生产能力成为全球热点。

本文综述了色氨酸应用及生产技术包括发酵生产色氨酸的菌种选育、发酵培养基原料和发酵工艺等方面的研究进展。

关键词：发酵法色氨酸1、发酵法生产色氨酸过程中的菌种选育生产菌种选育是发酵工业中最为关键的工作,受到普遍的重视。

过去发酵法生产色氨酸采用的是在培养基中添加吲哚或邻氨基苯甲酸的方法,此法因必须采用高价的吲哚或邻氨基苯甲酸做前体物质,使色氨酸的生产存在着成本高的缺点。

而且由于这些前体物质对微生物的生长有毒害作用,故不能大量使用[1]。

目前,利用糖质原料直接发酵生产色氨酸的国内外报道不多[2-3],主要是因为色氨酸在微生物体内代途径较长且存在着多种严格的调节机制,致-色氨酸的生产菌种产酸较低,达不到工业化生产的要求。

色氨酸的生产菌种有谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutanicum)、黄色短杆菌(Bre-vibacteriumflavum)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sub-tilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、产朊假丝酵母(Candida utilis)等,其中绝大多数为细菌[1]。

2、发酵法生产色氨酸过程中的发酵条件的选择色氨酸发酵过程中菌种的质粒稳定性对发酵水平高低有严重影响，维持发酵高产酸就要保证发酵过程菌种质粒稳定。

在培养过程可以通过调节适当罐压、培养温度、溶氧控制水平、底料中酵母抽提物添加量等方面进行控制，保证发酵过程中不发生质粒丢失现象。

色氨酸发酵液中乙酸浓度高时对色氨酸生产菌的生长和产酸均有抑制作用，发酵过程中可以通过调节溶氧控制水平、初始葡萄糖浓度、发酵葡萄糖浓度及控制菌体比生长速率等方面进行控制，减少发酵液中乙酸的生成。

色氨酸发酵过程中产大量的热，为了维持发酵温度的稳定，必须采取适当的降温措施，在发酵罐外部加上冷却盘管，采用冰水降温,控制发酵温度33℃左右。

第笼葶荤；曹发酵科技通讯谷氨酸发酵废液中茵体蛋白的应用进展董力青黄敏曾凤彩(呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司扎兰屯)摘要：菌体蛋白是谷氨酸生产中提取的副产品，除用作饲料外，还有很大的开发潜能。

本文主要综述了谷氨酸菌体蛋白的化学组成、营养价值及其在饲料中的应用，阐述了谷氨酸茵体蛋白在水解方面的应用情况，为开发利用谷氨酸茵体蛋白寻找新途径。

关键词：谷氨酸发酵废液茵体蛋白营养价值蛋白饲料水解我国是味精生产和消费大国。

近年来，随着国内外需求的不断增加，我国味精行业迅速发展，行业规模不断扩大，产量一直保持着增长状态。

目前我国的味精产量居世界第一位，到2009年底已达250万吨，随之产生的发酵废液也比较多。

过去的谷氨酸生产企业将其排放，这不仅造成了资源浪费，还造成了严重的环境污染。

经多次生产试验后，现在企业普遍用发酵废液提取菌体蛋白，就是在发酵废液中加入絮凝剂，将pH调至电点而提取出的一种单细胞蛋白。

这种菌体蛋白其中含有丰富的蛋白质、核酸、糖类及维生素等营养物质，除用作饲料外，也有企业用其来开发更高价值的副产品。

抗营养因子和其他药物残留。

表1谷氨酸菌体蛋白的基本化学组成成分粗蛋白水分粗脂肪粗灰分粗纤维含量％70．6610．753_852．660．48表2谷氨酸菌体蛋白的氨基酸组成分析氨基酸含量m g／1009氨基酸含量m g／1009苏氨酸2．84组氨酸1．3l半胱氨酸0．38精氨酸3．18缬氨酸2．88色氨酸0．77蛋氨酸1．22天冬氨酸6．05异亮氨酸2．45丝氨酸2．401发酵废液中菌体蛋白的组成和营养价值2谷氨酸菌体蛋白用作蛋白饲料谷氨酸菌体蛋白含有丰富的蛋白质和其它营养物质。

谷氨酸菌体蛋白的化学组成见表l，氨基酸组成见表2t”。

从表中可以看出，谷氨酸菌体蛋白的主要有以下营养特点：1．1蛋白质含量高达70％，氨基酸的组成较为齐全，共有18种，其中必需氨基酸约占40％左右，并且含有谷物中含量较少的赖氨酸。

枸杞干果酒发酵过程中氨基酸组成的变化丁学利【摘要】采用高效液相色谱法,测定了干果枸杞酒发酵过程中的游离氨基酸组成的变化.发酵前后共检测出20种氨基酸,其中均包含必须氨基酸8种,发酵前后氨基酸总量分别为4 379.61 mg·L-1、1 975.71 mg·L-1.发酵过程中,大多数氨基酸的变化趋势较为类似,均随着发酵的逐渐旺盛,氨基酸含量降低;但也检测出组氨酸和半胱氨酸含量基本保持不变,而甲硫氨酸含量从初始的8.53 mg·L-1上升到最后的10.81mg· L-1.【期刊名称】《陕西林业科技》【年(卷),期】2019(047)001【总页数】5页(P12-15,22)【关键词】干枸杞;果酒;发酵过程;高效液相色谱;氨基酸组成【作者】丁学利【作者单位】宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院,银川750199【正文语种】中文【中图分类】S枸杞子通常是人们对茄科枸杞属多年生落叶灌木—宁夏枸杞(Lycium barbaruv)果实的统称，其富含枸杞多糖、类胡萝卜素、甜菜碱、黄酮、多种维生素等多种营养成分和生物活性物质[1]，具有多方药理作用和生物活性功能[2]，如抗病毒、抗凝血、抗肿瘤、降低血糖、保护肾脏等[3-4]。

枸杞发酵酒是以宁夏枸杞干果为原料，在控温条件下通过酵母菌发酵制成，可以较大程度保持枸杞原料的风味和生物活性成分，使营养成分更易于吸收，而且产品风味独特、多样，酒度较低，受众更广，更符合国内外饮料向天然、健康、保健发展的趋势，具有很大的发展空间和市场潜力，是枸杞深加工的趋势之一[5-8]。

枸杞中的主要含氮化合物为氨基酸，游离氨基酸的含量对所发酵的枸杞酒有重要的影响，将直接影响枸杞酒的酒精发酵[9]。

研究表明，若发酵液中氮源缺乏或比例不合适，会对酿酒产生不良的影响，严重时会引起发酵停滞，并会产生过多的硫化氧、双乙酰，影响酒的香气物质形成，产生过多的高级醇，最终影响酒的品质[10]。