發(fā)布時(shí)間:2012-06-18 11:23:41
微生物代謝調(diào)節(jié)的主要途徑：在正常條件下，微生物細(xì)胞只合成所需要的中間代謝產(chǎn)物，而嚴(yán)格防止諸如氨基酸、核苷酸等物質(zhì)的積累，這種對(duì)環(huán)境的高度適應(yīng)能力主要依賴于對(duì)代謝過(guò)程的調(diào)節(jié)控制以及使用發(fā)酵消泡劑。其主要途徑，依作用方式來(lái)分有以下幾個(gè)方面。
(1)酶合成的誘導(dǎo)
微生物細(xì)胞中有一類酶在正常的生長(zhǎng)狀態(tài)，以恒定的速率被合成，這類酶稱為組成酶。而另一類酶只有在它們的特異性底物存在時(shí)才能形成，稱為誘導(dǎo)酶。能誘導(dǎo)酶生成的底物（或底物類似物）稱為誘導(dǎo)物，如乳糖是半乳糖苷酶的底物，異苯基硫代半乳糖苷是它的底物類似物。誘導(dǎo)酶的生成在微生物中相當(dāng)普遍，各種胞外水解酶類的生成大多存在這類調(diào)控機(jī)制，因此，需要提高誘導(dǎo)酶的產(chǎn)量或與誘導(dǎo)酶有關(guān)的代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量，必須添加誘導(dǎo)物。在誘導(dǎo)物的添加過(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)泡沫的現(xiàn)象，因此，需要添加發(fā)酵消泡劑，來(lái)消泡與抑制泡沫的產(chǎn)生。
酶合成的誘導(dǎo)有正控誘導(dǎo)和負(fù)控誘導(dǎo)。當(dāng)細(xì)胞中某一成分的存在可使某一細(xì)胞功能得以實(shí)現(xiàn)，而某成分的消失就會(huì)導(dǎo)致功能不能實(shí)行的調(diào)節(jié)方式稱為正控誘導(dǎo)。反之屬于負(fù)控誘導(dǎo)。不管是正控誘導(dǎo)還是負(fù)控誘導(dǎo)，操作過(guò)程中始終會(huì)有泡沫的產(chǎn)生，需要用到發(fā)酵消泡劑進(jìn)行消泡。半乳糖苷酶合成的調(diào)節(jié)屬于負(fù)控制范疇，即乳糖進(jìn)入細(xì)胞后便與阻遏蛋白相結(jié)合，使其從操縱基因上釋放下來(lái)（即該成分消失），結(jié)構(gòu)基因成為活動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)錄作用得以進(jìn)行。
次級(jí)代謝中如一些抗生素的合成也存在誘導(dǎo)效應(yīng)，有些誘導(dǎo)物是菌體代謝過(guò)程中形成的（肉源性的），有些需外加。此處要將誘導(dǎo)物與前體區(qū)分開(kāi)，前體的需要量大，是抗生素分子的組成部分。前體一般屬于由三羧酸循環(huán)等途徑形成的醋酸、三碳和四碳糖、戊糖、氨基酸、嘌呤、嘧啶、莽草酸等經(jīng)修飾或直接利用的初級(jí)代謝產(chǎn)物。盡管誘導(dǎo)劑、發(fā)酵消泡劑和前體的作用不同，但是為了提高次級(jí)代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量，這三種物質(zhì)的添加都是必要的。
(2)酶合成的阻遏
分解物阻遏現(xiàn)象在微生物代謝調(diào)節(jié)中相當(dāng)普遍，如大腸桿菌生長(zhǎng)在含有乳糖和葡萄糖共存的培養(yǎng)基中時(shí)，總是待葡萄糖近于被利用完之后，才開(kāi)始利用乳糖，這不是由于葡萄糖抑制乳糖的吸收，而是葡萄糖存在阻遏了分解乳糖酶類的合成。這種現(xiàn)象不僅在糖類分解的酶類中存在，也參與脂肪酸、氨甚酸降解的酶；發(fā)酵消泡劑進(jìn)行消泡與抑制泡沫的產(chǎn)生；三羧酸循環(huán)中的酶；次級(jí)代謝途徑中的多種酶，甚至鞭毛和芽飽的形成。在酶合成的過(guò)程中，不管是阻礙，還是促進(jìn)作用，往往會(huì)有泡沫產(chǎn)生，這是就必須用發(fā)酵消泡劑進(jìn)行消泡與抑制泡沫的產(chǎn)生。由于它表現(xiàn)為末端產(chǎn)物或其衍生物對(duì)該途徑上的一個(gè)或多個(gè)酶的合成的阻遏作用，因此，也稱為反饋?zhàn)瓒?，不過(guò)這種調(diào)節(jié)常需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程。
本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書(shū)。
常見(jiàn)問(wèn)題
