B.丙酮酸合成工艺研究进展
丙酮酸合成工艺的研究进展
用 酶或 微 生物 细 胞作 催化 剂 ， 葡萄 糖 或三 羧 酸 循环 的某 些 中 使 间代 谢产 物 ， 定条 件下， 化为 丙酮 酸的 技 术 ， 为酶 催 化法 。 在一 转 称 其 主要过 程 是先 进行 小规 模 的微 生物 培 养 ， 体 收集 ， 接转 化或 用 载 菌 直 体 包埋 成 固定化 酶 ， 后 转化 生成 丙酮 酸［ 酶催 化法 设备投 资小 ， 然 ５ 】 。 能 耗 低 ， 化 率 高 ， 底物 来 源较 窄 、 本 比较 高约 ５ 转 但 成 万元每 吨 ， 因此 其 进 一步 推广 受到 限制 。 ２２基 因工程 技 术 ． 利 用基 因重组 技 术构 建高 表达 乙 醇酸 氧化 酶 、 氧化 氢酶 等 的 过 基因工程 菌 ， 用于生产 丙酮 酸的 技 术。 这些 酶能 催化乳 酸与氧 反应 生 成丙 酮酸 。 技 术是 先将 乙醇 酸 氧化 酶 基 因和过 氧化 氢 酶 基 因分别 其 与Ｄ ＮＡ载体重 组 ， 成重组 子， 分别 转入宿主 细胞 ， 构 并 分别获 得 两种 酶高表达的基因工程酵母， ．１ｍｏ／ Ｌ 乳酸钠溶液每１０ Ｊ 按０７３ ｌＬ 一 ０ ｍｌＩ Ｊ ｌ
＿ 剐
。
张爽
王燕
产量 为４ ０ ￣ ： ， ０ Ｎ 年 成本 约为２ ３ — 万元 每吨 。
【 关键 词 ｌ丙酮酸 ； 化学合成 ； 生物技 术 ； 酶催化 法 ； 生物工程 ；
微 生物 发酵ห้องสมุดไป่ตู้
丙 酮酸 ＿ 又称 ａ 氧 代丙酸 ， 构为 Ｃ Ｏ Ｏ Ｈ， 所有生物 １ 】 ， 一 结 ＨＣ Ｃ Ｏ 是 细胞 糖 代 谢 及体 内 多种 物 质相 互转 化的 重要 中间体 ， 因分 子 中包含 活化 酮和 羧基 基团 ， 以作 为一种 基本 化 工原料广 泛应 用于 化学 、 所 制 药、 品、 业及环 保等各 个领 域 中口 丙 酮酸可 通过化 学合成和 生物 食 农 １ 。 技 术 多种 方法 制备。 １ 化学 合成 法 １１酒 石酸 脱水 脱羧 法 ． 此 法 工 艺简单 易行 ： 酒 石 酸与 硫 酸 氢钾 混 合 物在 ２ ０ 下 蒸 将 ２￣ Ｃ 馏 ， 出物 再 经真 空 精 馏 即得 丙 酮酸 。 馏 此法 的 特点 是加 入 导 热油 之 后， 在一 个均 匀体 系中进 行反应 ， 低了反应温 度 ， 少 氧化程 度 ， 降 减 可 操作 性大 幅度 提高 ， 适合继 续 反应 生成 丙酮酸 系列产 品。 缺 点是 丙 其 酮 酸产 率 较底 ， １丙 酮酸 需 消耗 ５ 硫 酸氢 钾。 原料 成本 就 达８ 得 ｇ ｇ 仅 万 元 每吨 ， 因成 本过高 而无法 为大 多数厂 家所接 受。 １２ 乳酸 氧化法 ． 以乳酸 为原 料 ， 氧化 脱氢一 步法 生产 丙酮酸 口 但 乳酸 直接 制取 】 。 丙 酮酸 非 常困难 ， 据工 艺不 同必 须选 用合适 的催 化 剂。 以选 择 的 根 可 催化 剂有 磷 酸铁 、 钼酸 碲盐 、 钒等 【 此 法酒 石酸 的 氧化脱 羧法相 银、 ４ 】 。 比， 有 能 耗低 、 染小 、 具 污 产率 高等 优点 ， 适合工业化 生 产。 其缺 点是 成 本也 较 高， ６ 约 万元 每吨 。 ２ 生物 技术 法 ． 生物 技 术法生 产丙 酮酸 ， 由于成 本 较低 、 产品质量较 高 、 环 境 对 污 染小 而得到 发展 ， 主要 有酶 催化法 和微 生物发酵 法 。
生物化学(本科)第六章 脂代谢 随堂练习与参考答案
生物化学（本科）第六章脂代谢随堂练习与参考答案第一节脂类在体内的分布与功能第二节脂类的消化与吸收第三节甘油三酯代谢第四节磷脂的代谢第五节胆固醇代谢第六节血浆脂蛋白代谢1. (单选题)脂肪在体内的主要生理功能是A. 细胞膜结构的骨架B. 参与细胞间信号转导C. 储能和氧化供能D. 降低细胞膜的流动性E. 转变为前列腺素、血栓素及白三烯参考答案：C2. (单选题)脂肪酸在血中与下列哪种物质结合运输？A．载脂蛋白B．清蛋白C．球蛋白D．脂蛋白E．磷脂参考答案：B3. (单选题)关于载脂蛋白（Apo）的功能，在下列叙述中不正确的是：A．与脂类结合，在血浆中转运脂类B．Apo AⅠ能激活LCATC．Apo B能识别细胞膜上的LDL受体D．Apo CⅠ能激活脂蛋白脂肪酶E．Apo CⅡ能激活LPL参考答案：D4. (单选题)12个碳以上的长链脂肪酰辅酶A进入线粒体基质的主要影响因素是A．脂酰CoA合成酶活性B．脂酰CoA脱氢酶活性C．ATP含量B．肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ活性E．β-酮脂酰CoA硫解酶活性参考答案：B5. (单选题)脂肪动员的关键酶是：A．组织细胞中的甘油三酯酶B．组织细胞中的甘油二酯脂肪酶C．组织细胞中的甘油一酯脂肪酶D．组织细胞中的激素敏感性脂肪酶E．脂蛋白脂肪酶参考答案：D6. (单选题)以下关于脂酸β-氧化的描述错误的是A．β-氧化的产生部位是线粒体中B．β-氧化中脱下的氢传递给NADPH+H+C．β-氧化的原料是脂酰CoAD．β-氧化的产物是乙酰CoAE．β-氧化中脱下的氢可经氧化磷酸化生成ATP参考答案：B7. (单选题)维生素PP缺乏, 可影响脂酸β-氧化过程中A．β-酮脂酰CoA的硫解B．L(+)-β-羟脂酰CoA的生成C．Δ2-反-烯脂酰CoA的生成D．β-酮脂酰CoA的生成E．FADH2的生成参考答案：D8. (单选题)线粒体内脂酰CoA的β-氧化的反应顺序为A．加氢、加水、再加氢、硫解B．加氢、脱水、再加氢、硫解C．脱氢、硫解、再脱氢、脱水D．脱氢、加水、硫解、再加水E．脱氢、加水、再脱氢、硫解参考答案：E9. (单选题)合成酮体的乙酰CoA来源于以下哪些代谢途径A．脂酸β-氧化所生成的乙酰CoAB．来源于甘油的乙酰CoAC．葡萄糖分解代谢所生成的乙酰CoAD．由丙氨酸转变而来的乙酰CoAE．由甘氨酸转变而来的乙酰CoA参考答案：A10. (单选题)血酮体浓度升高见于以下哪一种情况A．高脂饮食B．高蛋白饮食C．高糖饮食D．胰岛素分泌过多E．饥饿参考答案：E11. (单选题)关于酮体的描述以下哪一项是不正确的A．除丙酮外均是酸性物质B．酮体在线粒体内合成C．肝外组织可氧化利用酮体D．酮体只是乙酰乙酸E．肝内生成酮体参考答案：D12. (单选题)关于酮体的叙述，哪项是正确的？A．酮体是肝内脂肪酸大量分解产生的异常中间产物，可造成酮症酸中毒B．各组织细胞均可利用乙酰CoA合成酮体，但以肝内合成为主C．酮体只能在肝内生成，肝外氧化D．合成酮体的关键酶是HMG CoA还原酶E．酮体氧化的关键是乙酰乙酸转硫酶参考答案：C13. (单选题)酮体生成过多主要见于：A．摄入脂肪过多B．肝内脂肪代谢紊乱C．脂肪运转障碍D．肝功低下E．糖供给不足或利用障碍参考答案：E14. (单选题)以下哪一种代谢物可直接转变为乙酰乙酸A．β-羟脂酰CoAB．乙酰乙酰CoAC．HMGCoAD．甲羟戊酸E．β-羟丁酰CoA参考答案：C15. (单选题)关于脂酸生物合成的描述正确的是A．不需乙酰CoAB．中间产物是丙二酸单酰CoAC．主要在线粒体内进行D．需要NADH + H+E．其限速酶为乙酰CoA脱羧酶参考答案：B16. (单选题)下列物质中与脂肪酸β-氧化无关的辅酶是：A.CoASHB.FADC.NAD+D.NADP+E.ATP参考答案：D17. (单选题)在下列物质中，哪种是脂肪酸合成的原料？A. 甘油B.丙酮酸C.草酰乙酸D.酮体E.乙酰CoA参考答案：E18. (单选题)就脂肪酸分解代谢而言,下列哪一种叙述是错误的?A. 生成乙酰辅酶AB.存在于胞浆C.β-氧化活性形式是RCH2CH2CH2COSCoAD.有一种中间产物是RCH2CHOHCH2COSCoAE.反应进行时有NAD+转变为NADH+H+参考答案：B19. (单选题)下列化合物中，哪种不参与乙酰CoA合成脂肪酸的反应过程？A.丙酮酸B.HOOCCH2COSCoAC.CO2D.NADPH+H+E.ATP参考答案：A20. (单选题)脂肪酸彻底氧化的产物是：A．乙酰CoAB．脂酰CoAC．丙酰CoAD．乙酰CoA及FADH2、NADH+H+E．H2O、CO2及释出的能量参考答案：E21. (单选题)关于脂肪酸合成的叙述，不正确的是：A．在胞液中进行B．基本原料是乙酰CoA和NADPH+H+C．关键酶是乙酰CoA羧化酶D．脂肪酸合成酶为多酶复合体或多功能酶E．脂肪酸合成过程中碳链延长需乙酰CoA提供乙酰基参考答案：E22. (单选题)脂肪酸活化后，在线粒体内进行的反应不需下列哪种物质的参与？A. 脂酰CoA脱氢酶B.β-羟脂酰CoA脱氢酶C.烯脂酰CoA水化酶D.硫激酶E.硫酯解酶参考答案：D23. (单选题)下列关于肉碱功能之叙述。
丙酮酸乙酯合成新工艺
反应 温度 ２ ５℃， 察 氯 化 铜 、 化 亚 铜 及 铜 粉 对 考 氯
产物 收率 的影 响 ， 结果 如 图 ２所示 。
６Ｏ
应 的进 行 ， 可 能 是 由几 种 物 质 在 有 机 相 和水 相 这
的分配 系数 的不 同造 成 的 ， 分配 系数 大小为 ： 其 二 氯 甲烷 ＞三氯 甲烷 ＞１ ２一二氯 乙烷 ＞硝基 苯 ＞ ， 环 己烷 ， 分配 系数 大 的物 质 能 更 好 地 溶解 在 有 机 相 中， 而对 反应 起 到 了更 好 的促进 作用 ， 从 因此选 用 二氯 甲烷作 为 溶剂 。
温度 和反 应 时 间 ， 应 完毕 后 ， 离 有机 层 ， 馏 反 分 蒸 除去溶 剂 ， 其粗 产 品 ， 品再 经减 压蒸馏 得其 精 得 产
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２０ 年 １ 月 ０７ １
陈 苏 芳 等 ． 酮 酸 乙 酯 合成 新 工 艺 丙
ｌ ９
溴化 铵及 氯化 铜 等 ， 析纯 。气相 色谱 分析 仪 ， 分 惠 普 ６ ９ 型 ； 外 光 谱 仪 ， ＩＯ Ｅ ８０ 红 Ｎ Ｃ Ｌ Ｔ—Ｉ Ａ Ｔ ２ ＭＰ Ｃ ４ ０
型； 核磁 共 振波谱 仪 ， ａａ ｅａｙ３０ Ｖ ｒｎｍ ｒｒ ０ 。 ｉ ｒ
１２ 实验 方法 ．
了催 化作 用 ， 其具体 机 理还 有待 进一 步探 讨 ， 此 在 选用 四丁基 溴化 铵 为相 转移催 化 剂 。
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１ ８
精 细 石 Ａ Ｖ Ｎ Ｅ Ｄ Ａ ＣＳ
油 化
工
进
展
第Leabharlann Ｉ Ｎ Ｆ ＮＥ Ｉ ＰＥＴ ＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ Ｓ
８ 第 ｌ 期 卷 ｌ
— 。
丙 酮 酸 乙酯 合成 新 工艺
2022年武汉轻工大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年武汉轻工大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、细菌糖被的功能为：① ______、② ______、③ ______和④ ______ 等。
2、马铃薯纺锤形块茎病的病原体是______；苜蓿暂时性条斑病的病原体是______；疯牛病的病原体是______；SARS的病原体是______，艾滋病的病原体是______，禽流感的病原体是______。
3、乙醛酸循环中的两个关键酶是______英文缩写是______和______英文缩写是______，它们可使______和______等化合物源源不断地合成______，以保证微生物正常合成的需要。
4、碳源对微生物的功能是______和______，微生物可用的碳源物质主要有______、______、______、______、______和______等。
5、真菌菌丝具有的功能是______和______。
6、微生物学的发展简史可分为______、______、______，现处于______。
7、微生物的细胞分裂有两种模式：______和______。
8、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括______，______， ______和______。
9、在进行转化时，受体细胞必须处于______，此时细菌细胞一般处于生长曲线上的______。
10、常用的特异性免疫治疗剂有______、______、______和______等。
二、判断题11、在G－细菌细胞壁的肽聚糖层上，含有一种跨膜蛋白，称为孔蛋白。
（）12、培养基配好后，在室温下放置半天后再灭菌是不会有不良影响的。
（）13、在化能自养细菌中，呼吸链的递氢作用是不可逆的。
（）14、真病毒是一大类只含有核酸和蛋白质两种成分的病毒。
（）15、青霉菌根据分生孢子梗的排列可分为两类，即一轮青霉和多轮青霉。
（）16、API细菌数值鉴定系统对细菌的鉴定带来极大的方便，在它可鉴定的700余种细菌中，只要购买一张统一的鉴定卡，就可对其中某一细菌进行鉴定。
2022年天津大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年天津大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、细菌糖被的功能为：① ______、② ______、③ ______和④ ______ 等。
2、朊病毒与真病毒有巨大差别，例如______、______、______、和______等。
3、一个葡萄糖分子在有氧条件下，经过不同的代谢途径最终会产生不同数量的ATP，例如经EMP途径可净产______个ATP，经HMP途径产______个ATP，经ED途径产______个ATP，而经EMP＋TCA途径则可产______个ATP。
4、根据______，微生物可分为自养型和异养型。
5、真菌的特点有：①______；② ______；③ ______；④ ______；⑤ ______和⑥ ______等。
6、我国古代劳动人民在微生物应用方面的主要贡献是发明用______独特工艺加工______原料以生产______。
7、有的葡萄酒酿制，其发酵的微生物就是从其原料______而来，葡萄果皮上的微生物来自于葡萄园的______。
8、______是微生物的“天然培养基”，也是它们的“大本营”，对人类来说，则是最丰富的菌种资源库。
9、根据感受态建立方式，可以分为______转化和______转化，前者感受态的出现是细胞一定生长阶段的生理特性；后者则是通过人为诱导的方法，使细胞具有摄取DNA的能力，或人为地将DNA导入细胞内。
10、巨噬细胞在非特异性和特异性免疫中主要有以下四个作用： ______，______，______和______。
二、判断题11、由于细胞壁与革兰氏染色反应密切相关，故凡是缺壁细菌，包括支原体、L-型细菌、原生质体和球状体在内，都只能染成革兰氏阴性的颜色。
（）12、用涂抹法测微生物活菌数时，每个平皿中的菌液加入量是0.1ml。
（）13、按米切尔的化学渗透学说来看，一切生物都可利用的通用能源就是ATP一种形式。
（）14、真病毒是一大类只含有核酸和蛋白质两种成分的病毒。
智慧树知到《生物化学》章节测试答案
智慧树知到《生物化学》章节测试答案绪论1、生物化学是运用化学的原理及方法研究生命活动规律的学科。
A:对B:错答案: 对2、化学是在分子和原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律。
A:对B:错答案: 对3、生物的基本分子有生物大分子、有机小分子和无机分子等。
A:对B:错答案: 对4、无机分子中最重要的是（），它是生物细胞中占比最大的分子。
A:水分子B:无机盐C:激素答案: 水分子5、分解代谢是指生物大分子分解为生物小分子的过程，也称异化作用。
A:对B:错第一章1、下列氨基酸中，（）是天然氨基酸。
A:鸟氨酸B:瓜氨酸C:脯氨酸D:胱氨酸答案: 脯氨酸2、下列关于蛋白质的a-螺旋的叙述，正确的（）A:属于蛋白质的三级结构B:多为右手螺旋，3.6个氨基酸残基升高一圈C:二硫键起稳定作用D:离子键起稳定作用答案: 多为右手螺旋，3.6个氨基酸残基升高一圈3、下列哪种说法对蛋白质结构的描述是错误的？A:都有一级结构B:都有二级结构C:都有三级结构D:都有四级结构答案: 都有四级结构4、蛋白质变性的本质是（）。
A:构象变化C:辅基脱离D:磷酸化答案: 构象变化,肽键断裂5、下列氨基酸中哪一种是非必需氨基酸？A:亮氨酸B:酪氨酸C:赖氨酸D:蛋氨酸答案: 酪氨酸6、氨基酸不具有的化学反应是（）A:肼反应B:异硫氰酸苯酯反应C:茚三酮反应D:双缩脲反应答案: 双缩脲反应7、只有在pH很高或很低的环境中，氨基酸才主要以非离子化形式存在。
A:对B:错答案: 错8、所有氨基酸都具有旋光性。
A:对B:错答案: 错9、蛋白质的二级结构最基本的有两种类型，它们是α-螺旋结构和β-折叠结构。
A:对B:错答案: 对10、当氨基酸溶液的pH = pI时，氨基酸以两性离子形式存在，当pH > pI时，氨基酸以正离子形式存在。
A:对B:错答案: 错11、在水溶液中，蛋白质溶解度最小时的pH值通常就是它的等电点。
A:对B:错答案: 对12、某蛋白质在pH5.8时向阳极移动，则其等电点小于5.8。
2022年安徽农业大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年安徽农业大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、肽聚糖单体是由______和______以______糖苷键结合的______，以及______和______3种成分组成的，其中的糖苷键可被______水解。
2、烈性噬菌体生活史可分五个阶段，即______、______、______、______和______。
3、微生物有两种同化CO2的方式：______和______。
自养微生物固定CO2的途径主要有3条：卡尔文循环途径，可分为______、______和 ______3个阶段；还原性三羧酸途径，通过逆向的三羧酸循环途径进行，多数酶与正向三羧酸循环途径相同，只有依赖于ATP的______是个例外；乙酰辅酶A途径，存在于甲烷产生菌、硫酸还原菌和在发酵过程中将CO2转变乙酸的细菌中，非循环式CO2固定的产物是______和______。
4、微生物的营养类型可分为______、______、______和______。
5、叶绿体的构造由______、______和______三部分组成。
6、采用筛选抗生素相类似的程序，筛选非抗生素的生理活性物质，发展非常迅速，______、______、______、抗氧化剂和植物生长调节剂等，从微生物中纷纷筛选到，正逐渐形成了一个新的研究领域——微生物药物学。
7、1971年，McCord和Fridovich提出了一个关于厌氧菌氧毒害机制的______学说。
其根据是厌氧菌缺乏______酶，一般也缺乏______酶，因此易受______等的毒害。
8、一般来说，在土壤中，各种微生物含量按递减顺序排列如下：______、______、______、______、______和______。
9、线粒体的核糖体在大小上类似于原核生物的核糖体，线粒体与细菌之间的近缘关系，支持真核的细胞器（线粒体、叶绿体）是由______演化出来的假设。
丙酮酸的生成
H2O
COOH C O
P
烯醇化酶
ADP ⑽ ATP
CH2
glycerate-2-phosphate
phosphoenolpyruvate
丙酮酸激酶
*
COOH C=O CH3
pyruvate
36
4．还原(reduction)——乳酸的生成：
• 利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的
NADH，使NADH重新氧化为NAD+，以 确保反应的继续进行。
OH
OH
glucose
glucose-6-phosphate
磷酸己糖异构酶
(2)
* 磷酸果糖激酶-1
ADP
fructose-1,6-bisphosphate
(3)
ATP
fructose-6-phosphate
30
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成：
• 一分子F-1,6-BP裂解为两分子可以互变的磷酸
3-磷酸甘油
(3-phosphoglycerate)
2-磷酸甘油酸
(2-phosphoglycerate)
21
（9） 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
O C H C H2C OH OH O OH P OH O O
H2O
C C CH2
OH O-
OH P
+
O
烯醇化酶
Mg2+或Mn2+
OH
2-磷酸甘油酸
6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate)
42
（三）糖酵解过程中ATP的生成
反
葡萄糖 →
应
6-磷酸葡萄糖
ATP
-1 -1 +2× 1 +2× 1
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丙酮酸合成工艺的研究进展
王飞娟，张爽，王燕（陕西国际商贸学院，陕西咸阳712046)
摘要：丙酮酸是药物合成与有机合成的重要中间体。
本文本要阐述其化学合成法和生物技术法合成的现状、研究进展及其发展前景，并将各种方法进行对比，目的为以后的生产、研究提供参考。
关键词：丙酮酸；化学合成；生物技术；酶催化法；生物工程；微生物发酵法；
丙酮酸[1]，又称ａ-氧代丙酸，结构为CH3COCOOH，是所有生物细胞糖代谢及体内多种物质相互转化的重要中间体，因分子中包含活化酮和羧基基团，所以作为一种基本化工原料广泛应用于化学、制药、食品、农业及环保等各个领域中[2]。
丙酮酸可通过化学合成和生物技术多种方法制备。
1 化学合成法
1.1酒石酸脱水脱羧法此法工艺简单易行：将酒石酸与硫酸氢钾混合物在220℃下蒸馏，馏出物再经真空精馏即得丙酮酸。
此法的特点是加入导热油之后，在一个均匀体系中进行反应，降低了反应温度，减少氧化程度，可操作性大幅度提高，适合继续反应生成丙酮酸系列产品。
其缺点是丙酮酸产率较底，得1g丙酮酸需消耗5g硫酸氢钾。
仅原料成本就达8万元每吨，因成本过高而无法为大多数厂家所接受。
1.2乳酸氧化法以乳酸为原料，氧化脱氢一步法生产丙酮酸[3]。
但乳酸直接制取丙酮酸非常困难,根据工艺不同必须选用合适的催化剂。
可以选择的催化剂有磷酸铁、钼酸碲盐、银、钒等[4]。
此法酒石酸的氧化脱羧法相比，具有能耗低、污染小、产率高等优点，适合工业化生产。
其缺点是成本也较高，约6万元每吨。
2 生物技术法
生物技术法生产丙酮酸，由于成本较低、产品质量较高、对环境污染小而得到发展，主要有酶催化法和微生物发酵法。
2.1 酶催化法用酶或微生物细胞作催化剂,使葡萄糖或三羧酸循环的某些中间代谢产物,在一定条件下,转化为丙酮酸的技术,称为酶催化法。
其主要过程是先进行小规模的微生物培养,菌体收集,直接转化或用载体包埋成固定化酶,然后转化生成丙酮酸[5]。
酶催化法设备投资小,能耗低,转化率高,但底物来源较窄、成本比较高约5万元每吨，因此其进一步推广受到限制。
2.2 基因工程技术利用基因重组技术构建高表达乙醇酸氧化酶、过氧化氢酶等的基因工程菌，用于生产丙酮酸的技术。
这些酶能催化乳酸与氧反应生成丙酮酸。
其技术是先将乙醇酸氧化酶基因和过氧化氢酶基因分别与DNA载体重组，构成重组子，并分别转入宿主细胞，分别获得两种酶高表达的基因工程酵母，按0.713mol/LL-乳酸钠溶液每100ml加湿重转化体5g,同时加一定量渗透剂,在5个大气压下,以70psig氧压通入氧气,5℃搅拌转化4小时，丙酮酸产率大97.7%[6]。
本技术底物转化率高，但技术难度大。
2.3微生物发酵法微生物代谢过程中,利用葡萄糖积累丙酮酸的过程称为微生物发酵法。
微生物发酵法生产丙酮酸研究已有50年历史，但因丙酮酸高产菌株选育十分困难，虽有一些微生物能够积累丙酮酸，但其产量无法达到工业化要求[7]。
该法生产丙酮酸真正取得突破，是在1988年时,日本东丽工业株式会社的研究人员宫田令子和米原辙选育出一系列丙酮酸产量超过50g/L的球拟酵母菌株,使微生物发酵法生产丙酮酸的工业化成为可能。
1992年,日本开始采用微生物发酵法生产丙酮酸[8]。
产量为400吨每年,成本约为2-3万元每吨。
与化学合成法和酶转化法相比,微生物发酵法因原料来源广,能耗低,污染少,成本低而更具有优越性[9]。
但微生物发酵法缺点是转化率比较低,这是因为丙酮酸是糖酵解途径的关键中间产物,在细胞中,丙酮酸作为一种重要的中间代谢产物连接了EMP和TCA中心代谢途径，又与多条分支代谢途径相关联，可转化为多种发酵产物而无法在体内积累。
因此需要切断或弱化其进一步代谢,才能使其在细胞中大量积累。
即加快葡萄糖向丙酮酸的转化率，减弱向TCA 循环的通量，切断或减弱其分支代谢途径，促进分泌，减弱丙酮酸的再利用，最终实现丙酮酸的大量积累。
为达此目的，就必须对微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素进行研究。
微生物发酵法生产丙酮酸的影响因素有：菌种选育，营养条件，维生素水平，供氧模式，葡萄糖的质量浓度等等,其最关键的是菌种选育和营养条件[10]。
为了提高微生物发酵法生产丙酮酸的竞争力，对微生物发酵生产丙酮酸的工业化在发酵部分还需要：①进一步改善丙酮酸生产菌的产酸能力和遗传稳定性，提高糖酸转化率，缩短发酵时间；②提高生产菌对高浓度丙酮酸的耐受性，以期进一步提高丙酮酸浓度，便于下游处理；③目前原料成本中葡萄糖的费用占了很大的比例，因此，要提高生产菌株对廉价底物(如糖蜜、淀粉糖)等的利用能力。
今后的研究工作应集中在：①在保证细胞正常代谢的前提下，尽可能减少丙酮酸的降解或转化，这是获得丙酮酸高产量和高产率的必要条件；②加快从葡萄糖到丙酮酸的代谢速度，以确保获得丙酮酸的高生产强度。
随着人民生活水平的不断提高，丙酮酸的应用范围日渐扩大，需求不断增长，但丙酮酸系列产品大多需要进口且价位较高。
其生产工艺的改革并实现工业化势在必行。
传统工艺生产的产品质量差、成本高且对环境污染大。
而生物技术法的工艺更为绿色，更为对环境友好，生物技术法新工艺取代传统工艺指日可待，前景广阔，值得进一步研究。
参考文献
[1] 胡兵，龙化云，黄光斗．丙酮酸的合成研究进展［Ｊ］．化工时刊，2003,17:18-20
[2]刘立明，李寅，陈坚．光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸［Ｊ］．精细与专用化学品，2003,23:15-18
[3] 顾劲松，许平，李铁林，等．乳酸氧化酶转化乳酸产丙酮酸［Ｊ］．应用与环境生物学报，2001(6): 617-620
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