marcescens。这些细菌中既有好氧的也有厌氧的,但是在微生物内合成2,3-丁二醇的途 径都是通过乙酰辅酶A经2-羟基丁酮还原得到。好氧菌能够利用的碳源很广,不但能利用 葡萄糖,而且能够利用木糖和甘露醇等。厌氧菌则只能利用葡萄糖。适宜的发酵温度和p 分别为30C及pH6.0 表6.2.8及表6.2.9分别列出了用两种典型细菌发酵生产2,3-丁二醇的发酵产物分布 从表6.2.8可以看到B. polymyxa具有较强的同化葡萄糖和木糖的能力及较高的2,3-丁二 醇产率。表6.2.9列出了同样属于S. marcescens的四个不同菌株的产物分布,可以看到 不同菌株间存在很大的差异。从两个表中的数据比较得知,好氧和厌氧发酵的产物分布是不 同的,主要原因是电子供体和受体不一样。另外从表中的产物分布也可以看到,发酵液中出 2,3-丁二醇外还有很多副产物,产物的分离将很困难 表628B. polymyxa, NrC25利用四种不同碳源好氧发酵的产物分布 葡萄糖 甘露糖, 发酵消耗原料量 5.21 4.20 1.28 2.04 发酵产物 3-丁二醇 1.70 0.14 2-羟基丁酮 07 0.26 0.01 乙醇 0.88 0.05 0.46 0.13 0.61 0.73 0.04 0.05 0.02 收率,% 101.6 92.9 93.0 106.8 表6.2.9S. marcescens不同菌株厌氧发酵葡萄糖的产物分布 发酵产物 每消耗100mmol葡萄糖生成的产物mnol数 菌株1 菌株3 57.9 55.20 42.45 2-羟基丁酮 0.25 0.50 1.14 甘油 6.14 4.18 4.54 5.63 40.85 41.30 42.24 5.90 乳酸 15.70 26.50 33.09 54.15 甲酸 48.50 44.00 39.80 27.60 琥珀酸 2.98 3.34 18.80 CO2 103.8 102.5 106.1 78.2 0.27 6.3柠檬酸发酵的微生物 能够产生柠檬酸的微生物很多,青霉、毛霉、木霉、曲霉及葡萄孢霉中的一些菌株都能 够利用淀粉质原料大量积累柠檬酸:节杄菌、放线菌及假丝酵母则能够利用正烷烃为碳源生 产柠檬酸。真正用于工业生产的是利用淀粉的黑曲霉及利用正烷烃的假丝酵母。 6.3.1利用淀粉作为碳源发酵生产柠檬酸的黑曲莓 柠檬酸是三羧酸循环中的一种有机酸,以葡萄糖为碳源利用黑曲霉发酵生产柠檬酸的代 谢途径已经很清楚,图6.3.1显示了代谢途径和调节机理。该代谢途径中第一个调节酶是磷 酸果糖激酶(PK),在极大多数真核生物细胞中,PκK受到柠檬酸的反馈抑制,细胞中柠檬 酸的生理浓度只有约0.25mmol/L,但是在黑曲霉中,由于高强度通氧并在低镁离子浓度的8 marcenscens。这些细菌中既有好氧的也有厌氧的，但是在微生物内合成 2，3-丁二醇的途 径都是通过乙酰辅酶 A 经 2-羟基丁酮还原得到。好氧菌能够利用的碳源很广，不但能利用 葡萄糖，而且能够利用木糖和甘露醇等。厌氧菌则只能利用葡萄糖。适宜的发酵温度和 pH 分别为 300 C 及 pH6.0。 表6.2.8及表6.2.9分别列出了用两种典型细菌发酵生产2，3-丁二醇的发酵产物分布。 从表 6.2.8 可以看到 B. polymyxa 具有较强的同化葡萄糖和木糖的能力及较高的 2，3-丁二 醇产率。表 6.2.9 列出了同样属于 S. marcenscens 的四个不同菌株的产物分布, 可以看到 不同菌株间存在很大的差异。从两个表中的数据比较得知，好氧和厌氧发酵的产物分布是不 同的，主要原因是电子供体和受体不一样。另外从表中的产物分布也可以看到，发酵液中出 2,3-丁二醇外还有很多副产物, 产物的分离将很困难。 表 6.2.8 B. polymyxa,NRC25 利用四种不同碳源好氧发酵的产物分布 葡萄糖, g 木糖, g 丙酮酸, g 甘露糖, g 发酵消耗原料量 5.21 4.20 1.28 2.04 发酵产物 2，3-丁二醇 1.70 0.96 ___ 0.14 2-羟基丁酮 0.07 0.06 0.26 0.01 乙醇 0.88 0.81 ___ 0.52 乙酸 0.05 0.13 0.46 0.13 CO2 2.54 1.99 0.61 0.73 H2 0.04 0.05 0.02 0.04 碳收率，% 101.6 92.9 93.0 106.8 表 6.2.9 S. marcescens 不同菌株厌氧发酵葡萄糖的产物分布 发酵产物 每消耗 100mmol 葡萄糖生成的产物 mmol 数 菌株 1 菌株 2 菌株 3 菌株 4 2，3-丁二醇 57.90 55.20 51.45 42.45 2-羟基丁酮 0.25 0.50 0.81 1.14 甘油 6.14 4.18 4.54 5.63 乙醇 40.85 41.30 42.24 25.90 乳酸 15.70 26.50 33.09 54.15 甲酸 48.50 44.00 39.80 27.60 琥珀酸 2.98 3.34 3.41 18.80 CO2 103.8 102.5 106.1 78.2 H2 0.0 0.0 0.52 0.27 6.3 柠檬酸发酵的微生物 能够产生柠檬酸的微生物很多，青霉、毛霉、木霉、曲霉及葡萄孢霉中的一些菌株都能 够利用淀粉质原料大量积累柠檬酸；节杆菌、放线菌及假丝酵母则能够利用正烷烃为碳源生 产柠檬酸。真正用于工业生产的是利用淀粉的黑曲霉及利用正烷烃的假丝酵母。 6.3.1 利用淀粉作为碳源发酵生产柠檬酸的黑曲霉 柠檬酸是三羧酸循环中的一种有机酸，以葡萄糖为碳源利用黑曲霉发酵生产柠檬酸的代 谢途径已经很清楚，图 6.3.1 显示了代谢途径和调节机理。该代谢途径中第一个调节酶是磷 酸果糖激酶（PFK），在极大多数真核生物细胞中，PFK 受到柠檬酸的反馈抑制，细胞中柠檬 酸的生理浓度只有约 0.25mmol/L，但是在黑曲霉中，由于高强度通氧并在低镁离子浓度的