发酵工程原理第三章.ppt

本章主要内容
第一节微生物的次级代谢
第二节芳香族化合物的微生物代谢
第三节 H2和CO2等的微生物代谢
第四节曲酒的发酵机制
1
第一节微生物的次级代谢
次级代谢的概念
次级代谢产物的类型
次级代谢产物的生物合成
2
一、次级代谢的概念
次级代谢:是指微生物在一定的生长时期(一般是稳定生长期),以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质的过程。微生物在这一过程产生的产物即为次级代谢产物。
3
二、次级代谢产物的类型
1,根据产物合成途径区分类型
与糖代谢有关的类型
与脂肪酸代谢有关的类型
与萜烯和甾体化合物有关的类型
与TCA环有关的类型
与氨基酸代谢有关的类型
4
(1)与糖代谢有关的类型
以糖或糖代谢产物为前体合成次级代谢产物有三种情况:
直接由葡萄糖合成次级代谢产物。例如,曲霉属(Aspergillus)产生的曲酸,放线菌产生的链霉素以及大环内酯抗生素中的糖苷等。
次级代谢产物的类型
曲酸
5
次级代谢产物的类型
由预苯酸合成芳香族次级代谢产物,如放线菌产生的***霉素(chloromycetin)、新霉素(neomycin)等。
新霉素
***霉素
6
由磷酸戊糖合成的次级代谢产物。磷酸戊糖首先合成重要的初级代谢产物核苷类物质,进一步合成次级代谢产物,如嘌呤霉素、抗溃疡间型霉素、杀稻瘟菌素S以及多氧霉素等。
次级代谢产物的类型
嘌呤霉素
Puromycin
7
(2)与脂肪酸代谢有关的类型
此类型有两种情况:
以脂肪酸为前体,经过几次脱氢、β-氧化之后,生成比原来脂肪酸碳数少的聚乙炔(po1yacetylene)脂肪酸。这种次级代谢物多在高等植物中存在。担子菌中也能见到。
次级代谢产物的类型
8
次级代谢产物不经过脂肪酸,而是从***酸开始生成乙酰CoA,再在羧化酶催化下生成丙二酰CoA。在初级代谢中由此进一步合成脂肪酸,而在次级代谢中所生成的丙二酰CoA等链中的羰基不被还原,而生成聚***或β-多***次***链。由此进一步生成不同的次级代谢产物。例如四环素抗生素类。红霉素内酯是由聚丙酸型聚***生成,即在丙酸上加上一个经脱羧的***丙二酸的C3单位,最后由七***形成内酯环,再与红霉糖、脱氧氨基已糖,以糖苷的形式结合而成为红霉素。
次级代谢产物的类型
9
(3)与萜烯和甾体化合物有关的类型
与萜烯和甾体化合物有关的次级代谢产物,主要是由霉菌产生的,例如烟曲霉素(三个异戊烯单位聚合而成)、赤霉素(四个异戊烯单位聚合而成)、梭链孢酸(由六个异戊烯单位聚合而成)及由八个异戊二烯单位聚合成的β-胡萝卜素等。
次级代谢产物的类型
烟曲霉素
梭链孢酸
10