原核生物界：比如細菌、藍藻真菌界：比如酵母菌原生生物界：比如草履蟲、變形蟲病毒：比如艾滋病毒、脊髓灰質炎病毒

當前已經知道微生物約有10萬種，分布在以下各界中：第一節微生物類群微生物的類群和微生物的代謝專家講座第1頁農田上層15cm處微生物數量微生物每克土壤中數量細菌9.8×107放線菌2.0×106真菌1.2×105藻菌2.5×104原生動物3.0×104微生物的類群和微生物的代謝專家講座第2頁菌落數與空氣清潔度關系空氣清潔度菌落數最清潔空氣1-2潔凈空氣30個以下普通空氣30-150輕度污染空氣300以下嚴重污染空氣301以上微生物的類群和微生物的代謝專家講座第3頁人體微生態中微生物含量部位含量部位含量眼睛1g肺20g鼻腔10g腸道1000g口腔20g生殖道20g皮膚200g總量1271g微生物的類群和微生物的代謝專家講座第4頁人體消化系統中微生物群體(個/g)回腸結腸直腸或糞便雙歧桿菌1041071010擬桿菌1031081010腸桿菌103106106腸球菌－107－乳桿菌－－104微生物的類群和微生物的代謝專家講座第5頁一、細菌（原核微生物）1、細菌結構微生物的類群和微生物的代謝專家講座第6頁2、細菌繁殖：細菌主要是以二分裂方式進行繁殖微生物的類群和微生物的代謝專家講座第7頁3、細菌菌落定義：單個或者少數細菌在固體培養基上大量繁殖時，會形成一個肉眼可見、含有一定形態結構子細胞群體，叫做群落。特征：大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等。功效：每種細菌在一定條件下所形成菌落，能夠作為菌種判定主要依據。舉例：如乳酸菌菌落、大腸桿菌菌落。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第8頁4、生產用細菌（Bacteria）（1）.醋酸細菌（Acetobacter）（a）醋酸桿菌（Acetobacter

）·食醋釀造·醋酸菌飲料發酵生產。如:果醋。（b）葡萄糖氧化桿菌（GluconobacterOxydans

）·發酵生產2,5-二酮基-D-葡萄糖酸。而2,5-二酮基-D-葡萄糖酸是生產維生素C主要前提物質。·發酵生產細菌纖維素。而細菌纖維素含有許多植物纖維素無法比擬優良性能，是一個新型生物可降解材料，廣泛應用于食品、醫藥、化工、紡織、造紙等行業。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第9頁

（2）.

乳酸細菌（LacticAcidBacteria

）主要包含：乳酸球菌（Lactococcus）、乳酸桿菌（Lactobaccillus）和雙歧桿菌（Bifidobacterium）等23個屬。一些乳酸細菌是當前國際公認人或動植物經典益生菌（Probiotics），如：雙歧桿菌（Bifidobacterium）、嗜酸乳桿菌（L.acidophilus）、干酪乳桿菌（L.casei）、鼠李糖乳桿菌（L.rhamnosus）、羅伊氏乳桿菌（L.reuteri）、植物乳桿菌（L.plantarum）、發酵乳桿菌（L.fermentum）、瑞士乳桿菌（L.helveticus）、革氏乳桿菌（L.gasseri）等。大多數乳酸菌廣泛應用于食品、醫藥、養殖、種植、飼料等領域，被公認為是安全（GRAS，GenerallyRegardAsSaft）微生物。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第10頁

（a）乳酸細菌在發酵乳制品中應用·采取保加利亞乳桿菌（L.bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcusthermophilus）發酵生產酸乳產品。·利用不一樣乳酸細菌發酵生產各種類型干酪產品。生產干酪乳酸細菌分為嗜溫型乳酸菌和嗜熱型乳酸菌。

嗜溫型乳酸菌包含：乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、丁二酮鏈球菌、噬檸檬酸鏈球菌等乳酸細菌。

嗜熱型乳酸菌包含：嗜熱鏈球菌、堅忍鏈球菌、費氏微球菌、乳酸乳桿菌、嗜熱乳桿菌、保加利亞乳桿菌、瑞士乳桿菌、發酵乳桿菌、嗜酸乳桿菌、短乳桿菌、布氏乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌等乳酸細菌。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第11頁·利用產酸型乳酸細菌（乳酸鏈球菌和乳脂鏈球菌）和產香型乳酸細菌（噬檸檬酸鏈球菌、丁二酮鏈球菌），發酵生產酸制奶油。·采取開菲爾（Kefir）顆粒狀發酵劑，發酵生產乳酒。在北高加索、東歐、俄羅斯部分地域，自古就有飲乳酒習慣。開菲爾發酵劑中含有各種乳酸菌和酵母菌。其中乳酸細菌包含：乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、丁二酮鏈球菌、噬檸檬酸鏈球菌、葡聚糖明串珠菌、腸膜明串珠菌，高加索乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、瑞士乳桿菌、短乳桿菌等。酵母菌包含：啤酒酵母、脆壁酵母、開菲爾球擬酵母、高加索乳酒酵母、乳酸克魯維酵母、乳酸酵母等。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第12頁微生物的類群和微生物的代謝專家講座第13頁

（b）乳酸細菌在發酵肉制品中應用·利用啤酒片球菌、植物乳桿菌以及微球菌、葡萄球菌等發酵生產干制香腸（如：意大利薩拉米）與半干制香腸（如：黎巴嫩大臘腸）。·采取植物乳桿菌、戊糖片球菌和木糖葡萄球菌生產發酵牛肉火腿。

（c）乳酸細菌在發酵果蔬中應用·利用植物乳桿菌、腸膜明串珠菌、片球菌（乳酸片球菌、啤酒片球菌、嗜鹽片球菌）、短乳桿菌發酵生產酸泡菜。·利用保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌或者植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌生產發酵番茄汁。·采取雙歧桿菌生產發酵胡蘿卜汁。·利用植物乳桿菌和乳酸片球菌生產發酵油橄欖。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第14頁

（d）乳酸細菌在發酵植物蛋白中應用·利用雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌生產發酵大豆乳、花生乳。·利用保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌生產發酵綠豆乳、核桃乳、葵花籽乳。（e）乳酸細菌在發酵谷物和薯類中應用·以植物乳桿菌、短乳桿菌、發酵乳桿菌與啤酒酵母為發酵劑生產酸面包。·以植物乳桿菌、德氏乳桿菌、布氏乳桿菌與啤酒酵母為發酵劑生產蘇打餅干。·利用保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和乳酸克魯維酵母、脆壁克魯維酵母生產發酵麥芽汁飲料。·采取保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌生產發酵木薯、紅薯、馬鈴薯飲料。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第15頁（f）乳酸細菌在釀酒中應用·利用酒明串珠菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌在葡萄酒釀造中進行蘋果酸-乳酸發酵，以改進口感，提升品質。·利用乳酸菌在啤酒釀造中發酵生產酸化麥芽和酸化麥汁，可降低啤酒色澤、改進風味、提升穩定性。（g）乳酸細菌在調味品釀造中應用·在醬油釀造中發酵后期添加耐鹽性乳酸菌（嗜鹽片球菌、醬油四聯球菌、植物乳桿菌）和耐鹽性酵母菌（魯氏酵母、結合酵母、球擬酵母），可使醬油呈味增香。·在液體深層發酵制醋時，加入乳酸菌和酵母菌，可改進風味。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第16頁（h）乳酸細菌在乳酸發酵生產中應用·采取鼠李糖乳桿菌發酵生產L-乳酸。·利用左旋乳酸芽孢桿菌發酵生產D-乳酸。·利用瑞士乳桿菌發酵生產L-乳酸和D-乳酸外消旋混合物。·采取嗜淀粉乳桿菌直接發酵淀粉生產乳酸。（i）乳酸細菌在生物防腐劑發酵生產中應用·許多乳酸細菌能夠產生細菌素，但迄今為止，乳酸鏈球菌產生乳酸鏈球菌素——Nisin，是乳酸鏈球菌產生一個多肽物質，由34個氨基酸殘基組成，分子量約為3500Da，是當前唯一公認并應用于食品保藏中生物防腐劑。·利用乳酸細菌開發新型生物防腐劑——乳酸菌細菌素，潛力巨大。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第17頁微生物的類群和微生物的代謝專家講座第18頁

（j）乳酸細菌在發酵生產胞外多糖中應用·許多乳酸細菌能夠產生胞外多糖，如：保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、干酪乳桿菌、腸膜明串珠菌等。·利用腸膜明串珠菌發酵生產右旋糖酐（多聚葡萄糖）作為代血漿成份已得到應用。右旋糖酐含有降低血小板凝聚、降低血液粘滯性、預防血栓形成等功效。·乳酸細菌產生胞外多糖還含有改進發酵乳組織狀態、提升菌株對腸粘膜吸附能力、抗腫瘤、提升免疫力等很多生理功效。開發應用前景遼闊。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第19頁（k）利用人體益生型乳酸菌研制開發各種益生菌食品、醫藥微生態制劑和口服疫苗。（l）利用動植物益生型乳酸菌研制開發各種動物飼料和植物種植微生態制劑。/us/5839226/59864262.shtml

微生物的類群和微生物的代謝專家講座第20頁

應用于氨基酸發酵、核苷酸（如：5’-肌苷酸和5’-鳥苷酸）發酵；生產輔酶A。

應用于谷氨酸發酵和味精生產。產氨短桿菌（Brevibacteriaceae）谷氨酸棒桿菌（Corynebacterium）（3）（4）微生物的類群和微生物的代謝專家講座第21頁

應用于氨基酸發酵。利用烴類生產菌體蛋白。

發酵生產維生素B12。微球菌（Micrococcus）黃單胞桿菌（Xanthomonas）（5）（6）微生物的類群和微生物的代謝專家講座第22頁

發酵生產維生素B12、丙氨酸、谷氨酸、葡萄糖酸、色素、果膠酶等。轉化類固醇載體。發酵生產淀粉酶，廣泛應用于酒精發酵、啤酒釀造、果酒釀造、糊精制造、糖漿制造、紡織品退漿、銅版紙加工、洗衣業、香料加工除淀粉。·發酵生產蛋白酶，其中，酸性蛋白酶用于大豆脫腥、皮毛軟化；中性蛋白酶用于皮革脫毛、啤酒釀造、蛋白質分解、肉制品嫩化、蛋白胨和酵母膏生產；堿性蛋白酶用于洗衣業。假單胞桿菌（Pseudomonas）枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）（7）（8）微生物的類群和微生物的代謝專家講座第23頁·發酵生產有機溶劑——丙酮、丁醇、丁二醇。·利用耐熱梭狀芽孢桿菌和熱解糖梭狀芽孢桿菌發酵纖維素生產酒精。

·發酵葡萄糖生產果糖（葡萄糖異構化）梭狀芽孢桿菌（Clostridium）巨大芽孢桿菌（Bacillusmegaterium）（9）（10）微生物的類群和微生物的代謝專家講座第24頁

·發酵生產青霉素酶，用于青霉素檢測。·發酵生產強松醫藥。臘狀芽孢桿菌（Bacilluscereus）節桿菌（Arthrobacter）（11）（12）微生物的類群和微生物的代謝專家講座第25頁

·發酵生產谷氨酰脫羧酶，可對谷氨酸進行定量分析。

·發酵生產天冬酰胺酶，可治療白血癥。·發酵甲烷或甲醇生產單細胞蛋白（SCP）。大腸桿菌（Escherichiacoli

）甲烷同化菌（Methylotropicbacteria）（13）（14）微生物的類群和微生物的代謝專家講座第26頁（15）·包含：甲烷桿菌（Methanobacterium）甲烷八疊球菌（Methanosarcine）甲烷球菌（Methanococcus）·發酵有機廢料生產甲烷，作為新型生物能源。甲烷產生菌微生物的類群和微生物的代謝專家講座第27頁二、放線菌（原核微生物）1、放線菌形態微生物的類群和微生物的代謝專家講座第28頁2、放線菌結構氣生菌絲孢子絲孢子基內菌絲培養基微生物的類群和微生物的代謝專家講座第29頁3、放線菌分布放線菌在自然界分布很廣，在土壤、堆肥和湖底、河底淤泥等處，尤其在土壤中種類和數量很多。4、放線菌繁殖放線菌沒有有性繁殖，主要經過形成無性抱子形式進行無性繁殖，成熟分生孢子或孢囊孢子在適宜環境里發芽形成新菌絲體。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第30頁5生產用放線菌（Actinomycetes）

放線菌主要用于各種抗生素。1943年瓦克斯曼發覺鏈霉素后，反抗生素產生菌各種放線菌進行了研究。

鏈霉菌（Streptomyces）（1）灰色鏈霉菌（Str.griseus）

·發酵生產鏈霉素。

·發酵生產蛋白酶（同枯草芽孢桿菌）。（2）金霉素鏈霉菌（Str.aureofacieus）

·發酵生產金霉素。（3）委內瑞拉鏈霉菌（Str.Venezuelae）

·發酵生產氯霉素。（4）青灰色鏈霉菌（Str.caespitosus）

·發酵生產絲裂霉素。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第31頁（5）卡那鏈霉菌（Str.kanamyceticus）·發酵生產卡那霉素。（6）紅色鏈霉菌（Str.erythreus）·發酵生產紅霉素。（7）生二素鏈霉菌（Str.ambofacieus）·發酵生產螺旋霉素。（8）北里鏈霉菌（Str.kitasatoensis）·發酵生產柱晶白霉素。（9）林肯鏈霉菌（Str.lincolnensis）·發酵生產林肯鏈霉素。（10）前胡鏈霉菌青灰色變種（Str.peuceticusVar.caesius）·發酵生產亞得利亞霉素。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第32頁（11）輪絲鏈霉菌（Str.verticillus）

·發酵生產博來霉素（堿性糖肽類抗癌抗生素）。（12）蘭花鏈霉菌（Str.orchiadaceus）

·發酵生產環絲霉素。（13）產灰黃鏈霉菌（Str.griseochromogenes）

·發酵生產殺稻瘟菌素-S。小單胞菌（Micromonospra）

·包含：刺孢小單胞菌（M.echinospora）紫紅小單胞菌（M.purpurea）

·發酵生產慶大霉素。地中海諾卡氏菌（Nocardiamcditerranei）

·發酵生產利福霉素。球擬放線菌

·發酵生產甾體激素（醫藥）。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第33頁

酵母菌普通泛指能發酵糖類各種單細胞真菌。酵母菌是一類單細胞真菌俗稱，分類學上分屬于子囊菌綱和半知菌類。特點：個體普通以單細胞狀態存在多數營出芽繁殖能發酵糖類產能細胞壁常含甘露聚糖常生活在含糖量較高、酸度較大水生環境中三、酵母菌（真核微生物）微生物的類群和微生物的代謝專家講座第34頁分布及與人類關系分布：偏酸性含糖環境。水果、蔬菜、蜜餞表面，果園土壤中。種類：據1982年資料，已知酵母有56屬，500各種。酵母菌與人類關系極其親密。應用:微生物的類群和微生物的代謝專家講座第35頁生產用酵母菌（Yeast）

1.啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae

）

·發酵生產酒精、啤酒、葡萄酒。

·發酵生產酵母，并利用酵母提取凝血素、細胞色素C、輔酶A、海藻糖、核黃素等。

·與乳酸菌一起，作為生產面包發酵劑。

2.產軟假絲酵母（Candidautilis）

·發酵糖類、紙漿廢液、糖蜜、木材水解液等生產單細胞蛋白（SCP）

3.解脂假絲酵母（Candidalipolytica）

·發酵正烷烴進行石油脫蠟，制造低凝固點石油和制取SCP蛋白。

·發酵正烷烴生產維生素B6。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第36頁4.阿氏假囊酵母（EremotheciumashbyiiGuilliermond

）·發酵生產核黃素（VB2）。

5.白色假絲酵母（Candidaalbicans

）·發酵烴類生產SCP蛋白。

6.克魯維酵母（Kluyveromyces）·包含：乳酸克魯維酵母（K.lactis）脆壁克魯維酵母（K.fragilis）·發酵生產乳糖酶。預防煉乳、冰淇淋生產中乳糖析出及治療乳糖不耐癥。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第37頁霉菌（mold）是絲狀真菌一個俗稱，通常指那些菌絲體較為發達又不產生大型肉質子實體結構真菌。分布及與人類關系①工業上有機酸、酶制劑抗生素、維生素、生物堿等發酵生產②進行生物防治，污水處理和生物測定③食品制造方面，如醬油釀造和干酪制造④在基礎理論研究方面，霉菌是良好試驗材料四、霉菌(真核微生物)微生物的類群和微生物的代謝專家講座第38頁在居家環境中大約有300種霉菌它會嚴重影響人類健康微生物的類群和微生物的代謝專家講座第39頁生產用霉菌（Mould）

1.黑曲霉（Asperillusniger）·發酵生產檸檬酸，應用于食品、醫藥、化工領域。·發酵生產淀粉酶（同枯草芽孢桿菌）。·發酵生產果膠酶，應用于果汁、果酒澄清。·發酵生產菊粉酶，可使菊芋（菊糖）轉化為果糖。·發酵生產葡萄糖氧化酶，應用于除去蛋白或包裝中氧。·發酵生產乳糖酶（同克魯維酵母）。·發酵生產β-葡聚糖酶，應用于啤酒釀造中分解β-葡聚糖，降低麥汁黏度，加緊過濾速度。·發酵生產單寧酶，應用于分解單寧，食品脫澀，制造沒食子酸。·發酵生產柚苷酶，應用于柑橘罐頭脫苦。·發酵生產纖維素酶和半纖維素酶，應用于谷類脫皮、制造速溶飲料和方便食品、與果膠酶適用提升果汁或果酒澄清度。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第40頁

2.米曲霉（Asperillusoryzae）·用于發酵生產醬油和醬類制品制曲菌種。·發酵生產淀粉酶（同枯草芽孢桿菌）。·發酵生產蛋白酶（同枯草芽孢桿菌）。

3.黃曲霉（Asperillusorazae

）·發酵生產淀粉酶（同枯草芽孢桿菌）。

4.紅曲霉（Monascus）·發酵生產糖化酶，應用于制造葡萄糖和釀酒工業糖化。·發酵生產紅曲，應用于紅腐乳釀造、食品染色、中藥成份。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第41頁

6.青霉（Penicillium）（1）桔青霉（P.citrinum）·發酵生產強力助鮮劑——5’-肌苷酸和5’-鳥苷酸（同產氨短桿菌）。注意一些菌株產生毒素。（2）產黃青霉（P.chrysogenum）·發酵生產青霉素。·發酵生產葡萄糖氧化酶（同黑曲霉）。·發酵生產葡萄糖酸（工業有機酸）。·發酵生產維生素C。·發酵生產飼料蛋白。（3）展開青霉（P.patulum）·發酵生產灰黃霉素，用于治療真菌性皮膚病和灰指甲。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第42頁

7.毛霉（Mucor）·用于發酵生產腐乳制曲菌種（腐乳毛霉、魯氏毛霉、總狀毛霉、五通橋毛霉）。·

發酵生產凝乳酶（米黑毛霉、微小毛霉），用于制造干酪時酪蛋白凝固。·轉化甾體化合物（高大毛霉、總狀毛霉、微小毛霉）。·酒曲中常見糖化及發酵霉菌（魯氏毛霉、總狀毛霉、微小毛霉）。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第43頁

8.根霉（Rhizopus）·用于發酵生產腐乳和豆類食品制曲菌種（黑根霉、米根霉、華根霉）。·發酵生產淀粉酶和糖化酶（米根霉、華根霉）。·酒曲和酒藥中常見糖化霉菌（米根霉、華根霉）。·發酵生產蛋白酶（同枯草芽孢桿菌）。·是轉化甾體化合物主要真菌（黑根霉）。

9.木霉（Trichoderme）·發酵生產纖維素酶（綠色木霉，T.viride），用于谷類脫皮，制造速溶飲料和方便食品。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第44頁10.赤霉（Gibberellafujikuroi

）·發酵生產植物生長激素——赤霉素（俗稱“九二0”）。11.好食鏈孢霉（Neurosporasitophile）·發酵生產維生素A。12.白地霉（Geotrichumcandidum）·發酵生產食用或飼用菌體蛋白。13.犁頭霉（Absidia）·發酵生產甾體激素。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第45頁五、病毒（無細胞結構）1、病毒形態微生物的類群和微生物的代謝專家講座第46頁三、病毒2、病毒繁殖吸附注入核酸合成核酸和蛋白質釋放裝配微生物的類群和微生物的代謝專家講座第47頁第二節微生物代謝微生物的類群和微生物的代謝專家講座第48頁一、微生物代謝產物初級代謝產物定義：微生物經過代謝活動所產生、本身生長和繁殖所必需物質。舉例：氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素等。特征：A不一樣微生物初級代謝產物基本相同；B初級代謝產物合成過程是連續不停。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第49頁一、微生物代謝產物次級代謝產物定義：微生物生長到一定階段才產生化學結構十分復雜、對該微生物無顯著生理功效，或并非是微生物生長和繁殖所必需物質。舉例：抗生物、毒素、激素、色素等。特征：A不一樣微生物次級代謝產物不一樣；B抗生素是一類含有特異性抑菌和殺菌作用有機化合物。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第50頁二、微生物代謝調整酶合成調整微生物細胞內酶種類：組成酶：微生物細胞內一直存在，合成是受遺傳物質控制。誘導酶：在環境中存在某種物質情況下才能夠合成酶。舉例：亮白曲霉原來不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但假如在培養基內加入蔗糖，一段時間后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第51頁二、微生物代謝調整酶活性調整微生物的類群和微生物的代謝專家講座第52頁二、微生物代謝調整兩種調整對比酶合成調整酶活性調整不一樣點調整對象經過酶量改變控制代謝速率控制酶活性，不包括酶量改變調整效果相對遲緩快速、精細調整機制基因水平調整，調整控制酶合成代謝調整，它調整酶活性相同點細胞內兩種方式同時存在，親密配合，高效、準確控制代謝正常進行。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第53頁三、微生物代謝人工控制目標最大程度積累對人類有用代謝產物辦法改變微生物遺傳特征控制生產過程種各種條件微生物的類群和微生物的代謝專家講座第54頁代謝調控在發酵工業中應用

（一）應用營養缺點型菌株以解除正常反饋調整在直線式合成路徑中，營養缺點型突變株只能累積中間代謝物而不能累積最終代謝物。但在分支代謝路徑中，經過解除某種反饋調整，就能夠使某一分支路徑末端產物得到累積。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第55頁微生物的類群和微生物的代謝專家講座第56頁天冬氨酸黃色短桿菌代謝過程甲硫氨酸蘇氨酸賴氨酸中間產物Ⅰ天冬氨酸激酶中間產物Ⅱ抑制高絲氨酸高絲氨酸脫氫酶微生物的類群和微生物的代謝專家講座第57頁天冬氨酸人工控制黃色短桿菌代謝過程生產賴氨酸中間產物Ⅰ天冬氨酸激酶中間產物Ⅱ甲硫氨酸蘇氨酸高絲氨酸高絲氨酸脫氫酶不能合成能夠大量積累賴氨酸人工誘變菌種不能產生微生物的類群和微生物的代謝專家講座第58頁（二）應用抗反饋調整突變株解除反饋調整抗反饋調整突變菌株，就是指一個對反饋抑制不敏感或對阻遏有抗性組成型菌株，或兼而有之菌株。在這類菌株中，因其反饋抑制或阻遏已解除，或是反饋抑制和阻遏已同時解除，所以能分泌大量末端代謝產物。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第59頁（三）控制細胞膜滲透性

微生物細胞膜對于細胞內外物質運輸含有高度選擇性。細胞內代謝產物經常以很高濃度累積著，并自然地經過反饋阻遏限制了它們深入合成。采取生理學或遺傳學方法，能夠改變細胞膜透性，使細胞內代謝產物快速滲漏到細胞外。這種解除末端產物反饋抑制作用菌株，能夠提升發酵產物產量。

微生物的類群和微生物的代謝專家講座第60頁第三節次生代謝產物

代謝調控機制微生物的類群和微生物的代謝專家講座第61頁微生物代謝類型菌體合成代謝產物可依據它們與菌體生長、繁殖關系分為初級代謝產物和次級代謝產物。初級代謝產物是指微生物產生，生長和繁殖所必需物質，如蛋白質、核酸等。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第62頁次級代謝產物是指由微生物產生，與微生物生長、繁殖無關一類物質。其生物合成最少有一部分是和與初級代謝產物無關遺傳物質(包含核內和核外遺傳物質)相關，同時也與這類遺傳信息產生酶所控制代謝路徑相關。抗生素、色素、毒素等是與初級代謝產物(如氨基酸、核酸)相對產生次級代謝產物。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第63頁

(一)次級代謝產物及特征(1)次級代謝產物是由微生物產生，不參加微生物生長和繁殖。

(2)次級代謝產物生物合成最少也要有一部分是不參加次級代謝產物生物合成遺傳物質(質粒plasmid)，但參加與質粒相關代謝路徑。

(3)它生產大多數是基于菌種特異性來完成。

微生物的類群和微生物的代謝專家講座第64頁(4)次級代謝產物發酵經歷兩個階段，即營養增殖期和生產期。如在菌體活躍增殖階段幾乎不產生抗生素。接種一定時間后細胞停頓生長，進入到恒定時才開始活躍地合成抗生素，稱為生產期。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第65頁(5)普通都同時產生結構上相類似各種副組分。(6)生產能力受微量金屬離子(Fe2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+、Co2+、Ni2+等)和磷酸鹽等無機離子影響。(7)在多數情況下，增加前體是有效。

微生物的類群和微生物的代謝專家講座第66頁(8)次級代謝酶特異性不一定比初級代謝酶高，次級代謝酶底物特異性在某種程度上說是比較廣。所以，假如供給與底物結構類似物質，則能夠得到與天然物不一樣次級代謝產物。(9)培養溫度過高或菌種移植次數過多，會使抗生素生產能力下降，其原因可能是參加抗生素合成菌種質粒脫落之故。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第67頁(10)次級代謝在其一個系列當中與一個酶相對應底物和產物也能夠成為其它酶底物。也就是說，在代謝過程中不一定非按每個階段正確次序，一個生產物可由各種中間體和路徑來取得，所以也可經過所謂“代謝綱目”或叫“代謝格子”這一系列路徑來完成。總之，微生物次級代謝，其目標產物生物合成路徑取決于微生物培養條件和菌種特異性。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第68頁

(二)微生物次級代謝與初級代謝及生物合成抗生素關系1．從菌體生化代謝方面分析許多抗生素基本結構是由少數幾個初級代謝產物組成，所以次級代謝產物是以初級代謝產物為母體衍生出來，次級代謝路徑并不是獨立，而是與初級代謝路徑有親密關系。糖代謝中間體，既可用來合成初級代謝產物，又可用來合成次級代謝產物，這種中間體叫做分支中間體。微生物的類群和微生物的代謝專家講座第69頁2、遺傳代謝方面分析初級代謝與次級代謝一樣都受到核內DNA