菌胞素氨基酸（菌类 氨基酸）

氨基酸在植物体内的作用

氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。

脯氨酸分子中吡咯环在结构上与血红蛋白密切相关。羟脯氨酸是胶原的组成成分之一。

氨基酸对植物的营养贡献不只是提供氮源，还对植物的生理代谢有不可低估的影响，如氨基酸，具有减轻植物重金属离子的毒害作用。

氨基酸的结构与性质

氨基酸的结构是由一个氨基、一个羧基、一个氢和一个R基连在同一个中心C原子上组成。这样分子式就为C2H4O2R。

性质：氨基酸为无色晶体，熔点超过200℃，比一般有机化合物的熔点高很多。α一氨基酸有酸、甜、苦、鲜4种不同味感。谷氨酸单钠盐和甘氨酸是用量最大的鲜味调味料。氨基酸一般易溶于水、酸溶液和碱溶液中，不溶或微溶于乙醇或乙醚等有机溶剂。

氨基酸在水中的溶解度差别很大，例如酪氨酸的溶解度最小，25℃时，100 g水中酪氨酸仅溶解0.045 g，但在热水巾酪氨酸的溶解度较大。赖氨酸和精氨酸常以盐酸盐的形式存在，因为它们极易溶于水，因潮解而难以制得结晶 。

扩展资料：

氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸大部分为α-氨基酸。

氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：①合成组织蛋白质；②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质；③转变为碳水化合物和脂肪；④氧化成二氧化碳和水及尿素，产生能量。

参考资料来源：百度百科——氨基酸

生物体中组成蛋白质的20种氨基酸

已知基本氨基酸有二十个品种，其中赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸8种氨基酸，人体不能自己制造，我们称之为必须氨基酸，需要由食物提供。此外，人体合成精氨酸、组氨酸的力不足于满足自身的需要，需要从食物中摄取一部分，我们称之为半必须氨基酸。其余的十种氨基酸人体能够自己制造，我们称之为非必须氨基酸。

氨基酸是蛋白质的基本组成单位，大约有200多种，但在动物的营养中起重要作用而且被人们广泛认识的只有20多种，称之为标准氨基酸。根据动物对氨基酸的营养需要通常分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类，必需氨基酸是指在标准氨基酸中，动物体不能自身合成，或者合成的速度或数量不能满足动物正常生长的需要，必须由饲料提供的一类氨基酸。非必需氨基酸并不是可要可不要的氨基酸，而是动物体可以自身合成或者需要量较少的一类氨基酸。必需氨基酸中需要在饲料中补充量最多的称为第一限制性氨基酸，补充量排在后面的称为第二限制氨基酸。

氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。氨基酸被人体用于制造抗体蛋白以对抗细菌和病毒的侵染，制造血红蛋白以传送氧气，制造酶和激素以维持和调节新陈代谢；氨基酸是制造精卵细胞的主体物质，是合成神经介质的不可缺少的前提物质；氨基酸能够为机体和大脑活动提供能源，氨基酸是一切生命之元。

氨基酸对人体的作用

一.甘氨酸 （GLY）

1、降低血液中的胆固醇浓度，防治高血压

2、降低血液中的血糖值，防治糖尿病

3、能防治血凝、血栓

4、提高肌肉活力，防止胃酸过多

5、甜味为砂糖的0.8倍，对人体有补益等营养作用

二.亮氨酸（LEU）

1、降低血液中的血糖值，对治疗头晕有作用

2、促进皮肤、伤口及骨头有愈合作用

3、如果缺乏时，会停止生长，体重减轻

三.蛋氨酸 （MET）

1、参与胆碱的合成，具有去脂的功能，防治动脉硬化高血脂症

2、有提高肌肉活力的功能

3、促进皮肤蛋白质和胰岛素的合??

四.酪氨酸 （TYR）

1、造肾上腺激素、甲状腺激素和黑色素的必需氨基酸

2、可防治老年痴呆症

3、促进新陈代谢，增进食欲

4、对治疗胃溃疡等慢性疾病、神经性炎症及发育不良等效果

5、与色素形成有关系，缺乏时会利白化症

五.组氨酸（HIS）

1、参与血球蛋白合成，促进血液生成

2、产生组氨、促进血管扩张，增加血管壁的渗透性

3、医治胃病、十二指肠等有特效

4、促进腺体分泌，对过敏性疫病有效果

5、可治疗消化性溃疡、发育不良等症状

6、对治疗心功能不全、心绞痛、降低血压、哮喘及类风湿关节炎 有效果

六.苏氨酸（THR）

人体必需，缺乏时会使人消瘦，甚至死亡

七.丙氨酸（ALA）

1、能促进血液中酒精的代谢（分解）作用增强肝功能，有保肝护肝作用

2、甜味为砂糖的1.2倍

八.异亮氨酸 （ILE）

1、能维持机体平衡，治疗精神障碍

2、有促进食欲的增加和抗贫血的作用

3、如果缺乏时，会出现体力衰竭，昏迷等症状

九.色氨酸（TRY）

1、促进血红蛋白的合成

2、防治癞皮病

3、促进生长，增加食欲

4、甜味为砂糖的35倍，配制生产的低塘食物等对糖尿病、肥胖病人食用较好

十.胱氨酸 （CYS）

1、有治疗脂肪肝和解毒效果

2、治疗皮肤的损伤，对病后、产后脱发有疗效

十一.赖氨酸（LYB）

1、参与结缔组织、微血管上皮细胞间质的形成，并保持正常的渗 透性

2、可增加食欲，促进胃蛋白酶的分泌，增强免疫能力，改善发育 迟缓，防止蛀牙，促进儿童生长

3、提高钙的吸收，促进骨骼生长

4、如果缺乏，会降低人的敏感性，妇女会停经，出现贫血、头晕、头昏和恶心等病状

十二.天门冬氨酸（ASP）

1、降代血氨，对肝有保护作用

2、对肌肉有保护作用，可治疗心绞痛，对心肌梗塞等有防治效果

3、增加鲜味，促进食欲

十三.缬氨酸（VAL）

1、促使神经系统功能正常

2、如果缺乏时，会造成触觉敏感度特别提高，肌肉的共济运动失调

3、可作为肝昏迷的治疗药物

十四.苯丙氨酸（PHE）

在机体内转变为酪氨酸，促进甲状腺素和肾和肾上腺素的合成

十五.脯氨酸 （PRO）

对高血压有疗效作用

十六.丝氨酸 （SER）

1、降低血液中的胆固醇浓度，防治高血压

2、是脑等组织中的丝氨酸磷脂的组成部分

3、结核细菌病有效果，可治疗肺病

十七.谷氨酸 （GLU）

1、降低血氨，有解氨毒的作用

2、参与脑的蛋白和塘代谢，促进氧化，改善中枢神经活动，有维持和促进脑细胞功能的作用，促进智力的增加

3、对严重肝功能不全，肝昏迷，酸中毒，癫痫精神分裂症、神经 衰弱等有治疗效果

4、对治疗胃溃疡、胃液缺乏、消化不良、食欲不振有效果

5、保护皮肤湿润，防治干裂，如配制的洗涤剂、化妆品，对皮肤、粘膜元刺激，适于幼儿及皮肤病患者使用

十八.精氨酸（ARG）

1、降低血氨，促进体中尿素生成，治疗肝昏迷等

2、增加肌肉活力，保持性功能，对治疗精子减少症有作用

亮氨酸

功能：

·促进睡眠

·减低对疼痛的敏感

·缓解偏头痛·缓和焦躁及紧张情绪

·减轻因酒精而引起人体中化学反应失调的症状，并有助于控制酒精中毒

参考食物：牛奶、鱼类、香蕉、花生及所有含丰富蛋白质的食物

赖氨酸

功能：

·可减低或防止单纯性疱疹感染（热病疱疹和口唇疱疹）的发生

·能使注意力高度集中

·使制造能量的脂肪酸可被正常利用

·有助于消除某些不孕症

参考食物：鱼肉、豆类制品、脱脂牛奶、杏仁、花生、南瓜子和芝麻

苯丙氨酸

功能：

·降低饥饿感

·提高性欲

·改善记忆力及提高思维的敏捷度

·消除抑郁情绪

参考食物：面包、豆类制品、脱脂牛奶、杏仁、花生、南瓜子和芝麻

异亮氨酸、缬氨酸

功能：

·血红蛋白形成必需

·调节糖和能量的水平，帮助提高体能

·帮助修复肌肉组织

·加快创伤愈合

·治疗肝功能衰竭

·提高血糖水平，增加生长激素的产生

参考食物：鸡蛋、大豆、黑麦、全麦、糙米、鱼类与奶制品

苏氨酸

功能：

·是协助蛋白质被人体吸收、利用所不可缺少的氨基酸

·防止肝脏中脂肪的累积

·促进抗体的产生，增强免疫系统

参考食物：肉类等

蛋氨酸

功能：

·帮助分解脂肪，能预防脂肪肝、心血管疾病和肾脏疾病的发生

·将有害物质如铅等重金属除去

·防止肌肉软弱无力

· 治疗风湿热和怀孕时的毒血症

·一种有利的抗氧化剂

参考食物：大豆、其它豆类、鱼类、大蒜、肉类、洋葱和酸奶

色氨酸

功能：

·有助于减轻焦躁不安感

·促进睡眠

·可控制酒精中毒

菌株能不能分泌氨基酸？

正常代谢的菌株不能向细胞外分泌氨基酸。

但有两种情况下，菌株外面会存在某种或全部氨基酸。

一是菌株细胞内部某种氨基酸的合成路径被人工手段控制，如被诱发变异打断或解除某种氨基酸合成的反馈抑制和/或反馈阻遏，使这种氨基酸能够在菌体内大量积累，并分泌到细胞外。

二是菌株细胞分泌的蛋白质分解酶分解了基质中的蛋白质，形成游离氨基酸。

细菌细胞中主要含有那些成分？细菌需要哪些营养？当我们供给细菌营养时应注意什么？为什么？

细菌细胞内主要成分为水、蛋白质、核酸、脂质、糖、无机盐，并含有核糖体和一些颗粒状内含物如PHB、异染粒。

细菌需要的营养成分主要为：

1、碳源[糖类、油脂、有机酸、正烷烃]

2、氮源[无机氮源有铵盐、硝酸盐和氨水等，有机氮源都是一些廉价原料，花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟]

3、无机盐[无机盐和微量元素如磷、 镁、 硫、 钾、 钠、 铁、氯、锰、锌、钙等]

4、生长因子等[广义说，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质都称为生长因子（又称生长素），包括氨基酸、嘌呤嘧啶和维生素等；狭义说，生长素仅指维生素。]

配制培养基注意事项：

1、原材料质量的影响

有机氮源：加工用的原材料品种、产地、加工方法和储存条件。（黄豆饼粉、玉米浆、蛋白胨等）。

质量控制：监测各种有机氮源中的蛋白质、磷、脂肪和水分的含量，注意酸价变化；重视储藏温度和时间。

碳源：淀粉、葡萄糖和乳糖-不同的原料、产地、加工方法。

油脂：原料（豆油、玉米油、米糠油、杂鱼油）以及储藏条件和时间的影响 无机盐和前体物。

2、水质的影响

大生产中使用的水有深井水、自来水、地表水和蒸馏水。含有的无机离子和有机物的含量不同。

措施：定期检测水质，地表水应经过适当的处理。

3、灭菌的影响

工业发酵中常采用饱和蒸汽灭菌方法杀灭培养基中的有机体。 糖类（还原糖）与氨基酸（赖氨酸）、肽类或蛋白质等有机氮源一起加热，会产生化学反应，形成5-甲基糠醛和棕色的类黑精；糖类还能与磷酸盐产生络合反应，形成棕色色素； 措施：将糖与其他物质分别灭菌。

4、其他影响因素

pH值：改变营养物质的浓度比例，尤其是生理酸碱性物质的用量来调节培养基pH值为主，用酸碱调节为辅。

培养基粘度：为保证灭菌质量，尽量使培养基液体化。

氨基酸菌种培养及发酵过程控制原理及方法

a、生物素缺陷型（使用生物素缺陷型菌种进行生产的时候，必须控制生物素的用量）

1．作用机制

生物素作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰辅酶A羧化酶的辅酶，参与了脂肪酸的合成，进而影响磷脂的合成。

当磷脂合成减少到正常量的1/2左右时，细胞变形，谷氨酸向膜外漏出，积累于发酵液中。

2．控制的关键

必须亚适量控制生物素

如果生物素过剩，就会出现只是长菌而不产酸的现象或者长菌好而产酸低。

b．添加表面活性剂（吐温）或者饱和脂肪酸

使用生物素过量的糖蜜原料发酵生产谷氨酸时，通过添加表面活性剂或者高级饱和脂肪酸（C16-18）及其亲水聚醇酯类，同样能清除渗透屏障物，积累谷氨酸。

1．作用机制

在不饱和脂肪酸的合成过程中，作为抗代谢物具有抑制作用，对生物素有拮抗作用。通过拮抗生物素的生物合成，导致磷脂合成不足，结果形成磷脂不足的细胞膜。提高了细胞膜对脂肪酸的渗透性。

2．影响产酸的关键 必须控制好添加表面活性剂、不饱和脂肪酸的时间与浓度，必须在药剂添加之后

C．油酸缺陷型 使用油酸缺陷型菌株进行谷氨酸发酵时，必须限制发酵培养基中油酸的浓度

油酸过量时，只长菌不产酸，或者长菌好而产酸低

d．甘油缺陷型 使用甘油缺陷型菌株进行谷氨酸发酵时，必须限制发酵培养基终甘油的浓度

二.阻碍谷氨酸菌细胞壁的合成，形成不完全的细胞壁，进而导致形成不完全的细胞膜

第一.①、作用机制

添加青霉素是抑制谷氨酸生产菌细胞壁的后期合成，主要是抑制糖肽转移酶，影响细胞壁糖肽的合成。

②、影响产酸的关键

在生长的对数期阶段添加青霉素是影响产酸的关键。

第二.物理控制方法 利用温度敏感型细胞进行谷氨酸发酵时，由于仅仅控制温度就能实现谷氨 酸的生产，所以我们把这种新工艺称为物理控制方法。

F（1）突变位置

（2）影响产酸的关键 在生长的什么阶段转化温度是影响产酸的关键

第三、强制控制工艺的要点和实例