微生物发酵工程4代谢控制发酵和育种4代谢控制发酵和育种4.4次级代谢的调节控制一.次级代谢产物的诱导调节二.次级代谢产物营养物含量调节微生物分化阶段的产物营养物的含量不但会影响微生物的生长速度，并且都会对结构基因的抒发形成影响，因而在药物发酵中具有举足轻重的地位。营养物含量调节碳分解代谢产物调节?碳分解代谢产物调节氮分解代谢产物调节机制？在真菌、霉菌和动物中次级代谢产物的生物合成经常遭到乙酸盐的控制。乙酸盐控制的机理通常是通过对酶合成的阻遏影响药物的生物合成。三．次级代谢反馈调节自身产物的反馈调节四．细胞膜透性的调节4.5代谢调节控制育种代谢控制育种：通过特定突变型的选育，达到改变代谢通路、降低大道代谢终产物的形成或切断大道代谢途径及提升细胞膜透性，使代谢流向目的产物积累方向进行。组成形突变株是指操纵基因或调节基因突变导致酶合成诱导机制失灵，弧菌不经诱导也能合成酶，或不受终产物阻遏的调节突变型，称为组成形突变株因为其在合成途径中某一步骤发生障碍，使得终产物不能积累，因而也就遗传性的解除了终产物的反馈调节，致使中间产物或另一分支途径的末端产物得以累积，另外，还可以起到节约碳源的作用。
漏水缺陷型就是指遗传性代谢障碍不完全的缺陷型。因为这些突变是使它的某一种酶的活性增长而不是完全失去，因而，漏水缺陷型才能少量合成某一种代谢终产物，能在基本培养基上进行少量生长。既不产生反馈抑制又不用添加限量的缺陷营养物包括抗分解阻遏和抗分解抑制。微生物的抗分解代谢阻遏现象指代谢过程中酶的合成常常受高含量的猕猴桃糖或其他易被迅速分解借助的碳源或氮源及乙酸盐所抑制。筛选药物合成酶的形成不受碳、氮、磷的代谢阻遏或抑制的突变株，使药物提早到菌体生长期开始合成，进而延长了产抗期而提升产值。2-脱氧猕猴桃糖和3-氧酰基蓝莓糖等结构与猕猴桃脂类似，她们不被微生物代谢也不抑制微生物的生长；并且她们的结构类似蓝莓糖，和蓝莓糖一样会阻遏诱导酶的合成。因而，用富含她们的琼脂培养基可以筛选抗分解阻遏的突变株。方式:培养基富含氮源，无机盐，生长因子，低含量的蓝莓脂类似物及一种须经相应的诱导酶酯化才会被微生物同化的生长碳源。四、抗反馈调节突变株的选育抗反馈调节突变株机制可抗反馈调节突变型的选育可以通过：从遗传上解除反馈调节，如各类抗性和耐性育种，恢复突变子的应用；截流或减轻終产物堆积，如利用营养缺陷型或采用漏水缺陷型；移去終产物细胞膜透性，如利用膜透性的改变。
当具有突变型基因的个体通过再突变又成为野生型的表型，此过程称为回复突变。分为原有基因的回复突变和非原有基因的回复突变。这些回复突变体表型虽与原养型相像细胞膜透性，而且基因型不同。他不是原有结构基因的恢复，而是反馈调节变构酶的调节中心发生突变导致的。突变后的调节中心与活性中心互相影响，催化位点得以恢复酶活力，而且调节位点已发生突变，他不能再和阻遏物结合，因而，回复突变解除了反馈调节机制，使有效代谢产物大量积累。微生物控制中级代谢产物的反馈机制是相当严格的。对次生产物，反馈调节机制也起重要作用。要使这种产物适量生产，必须绕开这种调节机制。通常，弧菌的生产能力与耐自身药物的含量成正相关。选育抗类似物突变株，是目前代谢控制发酵育种的主流。选育抗类似物突变株由于代谢调节可被遗传性地解除，在发酵时可不再受培养基成分的影响，生长较为稳定。另外，抗类似物突变株不易发生回复突变，因而在发酵生产上被广泛采用。正常的合成代谢的最终产物对于有关酶的合成有阻遏作用，对于合成途径的第一个酶具有反馈抑制作用。代谢拮抗物因为与代谢产物结构相像，所以同样能与阻遏物以及变构酶相结合，他们在细胞中的含量不会增加，因而与阻遏物以及变构酶的结合是不可逆的。
这就使有关酶不可逆地停止了合成，或是酶的催化作用不可逆地被抑制。变构酶的结构基因突变添加了结构类似物的培养基就像一个筛子，可以将解除了反馈控制的突变株筛选下来。只要选定结构类似物抗性突变株，就有可能得到解除了反馈调节的突变株。以多肽代谢为例，正常情况下，代谢未端产物多肽A是菌体蛋白质的必需组成成份，它能反馈阻遏或抑制合成它的有关酶。它的结构类似物A1达到一定含量后，一方面A1能起反馈控制作用，制止A的正常合成，另一方面A1又未能取代A参与正常蛋白质的合成，进而导致正常的细胞因缺少A而饥饿死亡。但突变株假如解除了反馈控制，A1的残害作用就表现不下来，弧菌得以生存出来。4．累积前体物和耐前体突变株的选育根本方式是筛选耐前体突变株。D-色谷氨酸抗性株是硝吡啶菌素量为原株3倍的突变株改变细胞膜渗透性，把原产物反馈控制因子的终产物迅速的不断地排出于细胞外，不使终产物累积到导致反馈调节的含量，可以防治反馈调节。选育个别营养缺陷型突变株，巩固控制发酵培养基中个别物理成份，达到控制磷脂、细胞膜的生物合成，使细胞处于异常的生理状态，以解除渗透障碍。营养缺陷型丙二酸脂肪酸灰黄霉素红霉素制霉菌素漏水突变株的应用三．抗分解调节突变株的选育解除碳源调节突变株的选育循环培养法特殊氮源猕猴桃糖结构类似物鉴定性培养基解除是一种解除合成代谢反馈调节机制的突变型菌种。
特性所需产物不断积累，不会因其含量超量而终止生产。若是因为调节基因突变导致调节蛋白不能和反馈抑制产物相结合而丧失阻遏作用的，称为抗阻遏突变。倘若因为结构基因突变而使变构酶成为不能和代谢终产物相结合的，便是丧失了反馈抑制的突变，称为抗反馈突变变形。操纵基因突变也能导致阻遏作用，形成类似于组成形突变的现象结构基因突变调节基因突变操纵基因突变耐自身产物回复突变抗终产物结构类似物累积前体和耐前体突变抗反馈调节突变株1.回复突变导致的抗反馈调节突变株2．耐自身产物突变株选育3．抗终产物结构类似物突变株使变构酶的调节部位不能再与代谢拮抗物相结合，并且活性中心都不变。正常代谢最终产物因为与代谢拮抗物的结构相类似，所以在这一突变型中也不与结构发生改变的变构酶相结合。调节基因发生突变使阻遏物不能再与代谢拮抗物结合，这些突变型也将是一个代谢拮抗物的抗性突变株，同时也是一个抗阻遏突变型。产生代谢拮抗物抗性弧菌的两个途径。终产物大量积累筛选机理造成反馈造成毒性参入合成前体5、细胞膜透性突变株的选育*4代谢控制发酵和育种序言微生物的代谢调节操作流程次级代谢的调节控制讨论糖代谢与调节中级代谢的调节控制代谢控制发酵育种1次级代谢产物的诱导调节2次级代谢产物营养物含量调节3次级代谢反馈调节4细胞膜透性的调节诱导物剌激影响中级代谢引起代谢流的改变,大量生产次级代谢产物；代谢流12诱导物剌激代谢物合成酶的合成,大量生产次生代谢物。
酶的合成色谷氨酸及甲基色谷氨酸剌激麦角碱合成。甘氨酸提升头胞霉素C的产量实例但凡调节和控制分化过程的诱因就会对药物的生物合成形成影响.如孢子产生和气生菌丝的产生还会影响药物的产值发酵过程可以分辨为生长和生产阶段对于极大多数药物生产菌而言，若在营养丰富的培养基中培养，只有当生长完全停止时，就会开始积累次级代谢产物.但当营养物的含量遭到限制时，这两个阶段也会相互覆盖。231碳分解代谢产物调节氮分解代谢产物调节乙酸盐调节是指能迅速被借助的碳源对其代谢中的酶的调节作用。被迅速借助的碳源常指的是蓝莓糖，猕猴桃糖效应。碳分解代谢产物调节猕猴桃糖是菌体生长的优质碳源和能源，但过量猕猴桃糖或其它被迅速借助的碳源对许多药物具有增加产量的作用，因而，蓝莓糖在次级代谢发酵中，有时不做为主要碳源和能源，或者有限制性地作用。葡萄糖分解产物对个别酶类合成的抑制，称为分解产物阻遏阻遏12分解产物对某些酶活性的抑制，称为分解产物抑制抑制定义？在中级代谢中曾发觉氮分解代谢产物调节，即可被迅速借助的氮源（非常是氨）抑制作用于含氮底物的酶（蛋白酶，硫酸盐还原酶，丙酯酶，甘氨酸酶和尿酶）的合成。
药物合成遭到高含量氨离子的抑制是一个普遍现象。为此用平缓借助的氮源取代氨可以明显降低药物产值。依据对S.生产阿莫西林菌素过程的研究，氨离子的作用不是抑制酶的活性，而是直接阻遏酶的合成，但阻遏的机理尚不非常清楚.在霉菌中，氨离子会抑制许多与氮源借助有关的酶乙酸盐生长限制性营养调节抗生素合成高含量抑制产抗生预产期出现的早晚乙酸盐调节阻抑药物合成,亚适量乙酸盐调节间接作用直接作用乙酸酯酶和前体产生中的某种酶的活性.调节胞内其它效应剂（如ATP、腺苷酸能量负荷和环-AMP）可能机制？药物的合成乙酸转移酶参与甲基香豆素的产生。在抗生素的生物合成途径中，首先合成的是乙酸化的无活性中间产物。之后经过酶催化脱去乙酸官能团而生成最终的活性产物乙酸酶12许多反应中正乙酸既不是底物，也不是产物，而且催化该反应的酶仍有可能遭到乙酸盐的阻遏。合成酶类药物对自身产物的抑制规律：抑制特定形成菌合成药物所需含量与生产水平具有相关性。红霉素、青霉素分支代谢中中级代谢物的反馈调节12中级代谢的終产物作为前体合成次生产物。
因为这种終产物是受中级代谢反馈调节的，因此也必然影响到旁边的药物的合成次级途径和中级途径具有共同的分叉中间体，由分叉中间体形成的中级代谢終产物的反馈调节可能影响次级代谢产物的产生细胞膜产物分泌营养的吸收定义？组成形突变株的选育营养缺陷突变株的应用抗分解调节突变株的选育抗反馈调节突变株的选育农牧业的急剧增产代谢调节控制育种一．组成形突变株的选育组成形突变株的筛选方式辨别性培养基的借助直接筛选限量诱导物恒化培养循环培养法二.营养缺陷突变株的应用