第三篇第四章天冬氨酸族氨基酸发酵机制
第三章 发酵机制及ppt课件
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第三章 发酵机制及发酵动力学
3.2 微生物代谢调控机制
三、微生物发酵中的代谢调控
代谢调控：在发酵工业中，为了大量积累人们所需要的某一产物， 常人为地打破微生物细胞内的自动代谢调节机制，使代谢朝人们所希望 的方向进行。
（1）改变细胞膜的通透性
当控制物理、化学条件或者筛选细胞膜、细胞壁结构组成的突变
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第三章 发酵机制及发酵动力学
3.1 发酵工程微生物的基本代谢及产物
简介
一、微生物初级代谢及产物
初级代谢：微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和 合成代谢，生产维持生命活动所需要的物质和能量的过程，产物为 初级代谢产物，
如：糖，氨基酸，脂肪酸等。
二、微生物次级代谢及产物
次级代谢：微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前提 物质，合成一些对微生物生命活动无明确功能的物质的过程，产物 即为次级代谢产物。
如抗生素、毒素、激素、色素等。
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第三章 发酵机制及发酵动力学
3.2 微生物代谢调控机制
一、微生物初级代谢的调节
代谢调节是指微生物的代谢速度和方向按照微生物的需要而 改变的一种作用。
（一）酶活性的调节
指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其 催化反应的速率。
1.酶活性的激活
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第三章 发酵机制及发酵动力学
3.2 微生物代谢调控机制
一、微生物初级代谢的调节
（二）酶合成的调节 2.阻遏
凡是能阻遏酶生物合成的现象。
（1）终产物阻遏
指某代谢途径末端产物过量累积引起的阻遏。在直线反应途径中， 末端产物阻遏较为简单，即产物作用于代谢途径中的各种酶，使这些 酶不能合成。
天冬氨酸族氨基酸发酵机制
优化发酵条件提高产量
通过实验手段优化天冬氨酸族氨基酸发酵的条件，如温度、pH、溶氧浓 度、碳氮源等，以提高发酵效率和产物产量。
开发新型的细胞培养技术，如连续培养、高密度培养等，以实现细胞的高 密度生长和产物的高效积累。
结合代谢工程和基因工程技术，对菌株进行遗传改造，提高其发酵性能和 产物产量。
开发新型天冬氨酸族氨基酸生产菌株
营养强化剂
天冬氨酸族氨基酸可添加到婴儿食品、运动员食品等特殊食品中，以满足特定营养需求。
在农业领域的应用前景
植物生长调节剂
天冬氨酸族氨基酸可促进植物生长，提 高产量，可作为潜在的植物生长调节剂 。
VS
饲料添加剂
天冬氨酸族氨基酸可添加到动物饲料中， 提高动物生长性能和饲料转化率。
06
研究展望
深入探究天冬氨酸族氨基酸发酵机制
天冬氨酸族氨基酸发酵机 制
• 引言 • 天冬氨酸族氨基酸发酵机制概述 • 天冬氨酸族氨基酸发酵的生物合成途
径 • 天冬• 研究展望
01
引言
氨基酸发酵的重要性
生命活动的基础
氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是 生物体进行生命活动不可或缺的物质。
04
天冬氨酸族氨基酸发酵的代谢调控
代谢调控机制
酶的活性调节
通过调节酶的活性来控制代谢过 程，例如通过调节天冬氨酸族的 合成酶活性来控制氨基酸的合成。
代谢流控制
通过控制代谢流的方向和流量来调 节氨基酸的合成，例如通过控制糖 酵解和三羧酸循环的代谢流来影响 天冬氨酸族的合成。
代谢物阻遏
通过调节细胞内代谢物的浓度来控 制基因的表达和酶的活性，从而影 响氨基酸的合成。
通过诱变育种、基因重组等手段，发掘和培育具有优良发酵性能的新型天冬氨酸族 氨基酸生产菌株。
氨基酸发酵机制及过程
④沿着由柠檬酸至α–酮戊二酸的氧化途径，谷氨酸产 生菌有两种NADP专性脱氢酶，即异柠檬酸脱氢酶和L谷氨酸脱氢酶。 在谷氨酸的生物合成中，谷氨酸脱氢酶和异柠檬 酸脱氢酶在铵离子存在下，两者非常密切地偶联起 来，形成强固的氧化还原共轭体系，不与NADPH2 的末端氧化系相连接，使α–酮戊二酸还原氨基化生 成谷氨酸。
2．三羧酸循环(TCA循环)的调节
谷氨酸产生菌在代谢途径中，三羧酸循环的调节主要 是通过5种酶的调节进行的。这五种酶是磷酸烯醇式丙酮 酸羧化酶、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、谷氨酸脱氢 酶和α-酮戊二酸脱氢酶。
草酰乙酸+谷氨酸
谷氨酸转氨酶
天冬氨酸+α -酮戊二酸
谷氨酸比天冬氨酸优先合成，谷氨酸合成过量后， 谷氨酸抑制谷氨酸脱氢酶的活力并阻遏柠檬酸合成酶 的合成，使代谢转向天冬氨酸的合成。
在谷氨酸发酵生产中，生物素缺陷型菌在 NH4+存在时，葡萄糖消耗速率快而且谷氨酸收率 高； NH4+不存在时，葡萄糖消耗速率很慢，生 成物是α–酮戊二酸、丙酮酸等物质，不产生谷氨 酸。
四、细胞膜通透性的调节
对谷氨酸发酵的重要性： 当细胞膜转变为有利于谷 氨酸向膜外渗透的方式， 谷氨酸才能不断地排出细 胞外，这样既有利于细胞 内谷氨酸合成反应的优先 性、连续性，也有利于谷 氨酸在胞外的积累。
4．CO2固定反应的调节
CO2固定反应主要通过以下途径完成：
C02的固定反应的作用：补充草酰乙酸； 在谷氨酸合成过程中，糖的分解代谢途径与C02固定 的适当比例是提高谷氨酸对糖收率的关键问题。
5．NH4+的调节
谷氨酸脱氢酶也能催化谷氨酸氧化脱氨反应，脱 氨过程以NAD+作为辅酶，该酶催化的反应虽然偏向 氨合成谷氨酸一边，但是脱氢过程产生的NADH被氧 化成NAD+，同时产生的NH3很容易被除去。 脱氨反应被NH4+和α–酮戊二酸所抑制，这对于谷 氨酸的积累也起到了很好的作用。
氨基酸发酵机制PPT课件
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• ①协同（或多价）反馈抑制： • ②合作（或增效）反馈抑制： • ③同功酶控制： • ④积累反馈抑制：
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2.顺序控制：
A
B
DE
C
F
7.选育温度敏感突变株
8.应用细胞工程和遗传工程育种
9.防止高产菌株回复突变
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谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
G
A
B
C
D
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3.平衡合成：
B
C
E
D×
F G
4.代谢互锁：从生物合成途径看，是受一种 完全无关的氨基酸的控制。它只是在很高浓 度下（与生理学浓度相比）才能体现抑制作 用，而且是部分性的抑制（阻遏）作用。
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第二节谷氨酸的发酵机制 一、谷氨酸的生物合成途径及调节机制
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4、解除代谢互锁 在乳糖发酵短杆菌中，赖氨酸的生物合成
与亮氨酸之间存在代谢互锁，赖氨酸生物合 成分支的第一个酶（DDP合成酶）受亮氨酸 的阻遏。
解除这一代谢互锁的方法:
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①选育亮氨酸缺陷型菌株，或者以抗AEC的赖 氨酸的生产菌为出发菌株，经诱变得抗AEC兼 亮氨酸缺陷型菌株 ②选育抗亮氨酸结构类似物突变株
第三篇第四章天冬氨酸族氨基酸发酵机制
§第七章天冬氨酸族氨基酸发酵机制第一节天冬氨酸族氨基酸生物合成途径及代谢调节机制一、天冬氨酸族氨基酸生物合成途径GlucoseEMP丙酮酸草酰乙酸Asp天冬氨酸激酶(AK)天冬氨酰磷酸（asp-p）天冬氨酸β-半醛DDP合成酶（PS）高丝氨酸脱氢酶（HD）二羟吡啶羧酸（DDP）高丝氨酸（Hos）琥珀酰高丝氨酸合成酶高丝氨酸激酶二氨基庚二酸（DAP）琥珀酰高丝氨酸ThrLys 苏氨基酸脱氨酶Met Ile二、天冬氨酸族氨基酸生物合成的代谢调节机制1、大肠杆菌中天冬氨酸族氨基酸生物合成的调节机制GlucoseEMP丙酮酸草酰乙酸Asp(天冬氨酸激酶AK，同功酶)天冬氨酸磷酸（asp-p）天冬氨酸β-半醛（同功酶）二羟吡啶羧酸高丝氨酸（Hos）Lys琥珀酰高丝氨酸 O-磷酸高丝氨酸Met Thr大肠杆菌天冬氨酸族氨基酸代谢特点：生物合成途径要比黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、乳糖发酵短杆菌的代谢调控要复杂，其过程如下：关键酶：天冬氨酸激酶是一个同功酶，分别受三个代谢产物的抑制，这三个终产物分别是：Lys、Met和Thr，只有当这三个代谢产物同时过量时，Asp激酶的活性才能完全被抑制。
同功酶：几种在同一细胞中催化同一反应的酶，但其活性受不同代谢产物体调节。
2、谷氨酸棒杆菌，黄色短杆菌天冬氨酸族氨基酸生物合成的调控GlucoseEMP丙酮酸草酰乙酸Asp(天冬氨酸激酶，AK)天冬氨酸磷酸（asp-p）天冬氨酸β-半醛二羟吡啶羧酸高丝氨酸LysO-琥珀酰高丝氨酸 O-磷酸高氨酸Met Thr黄色短杆菌与大肠杆菌（E.coli）的区别：（1）天冬氨酸激酶（AK），在黄色短杆菌中是一个变构酶，并有两个活性中心，分别受Lys、Thr的协同反馈抑制（2）黄色短杆菌中，存在两个分支点的优先合成机制:P75如图所示），即优先合成Hos，然后再优先合成Met，当Met过量时，阻遏：催化Hos 琥珀酰高丝氨酸所需要的酶的合成（即，琥珀酰高丝氨酸合成酶），使代谢流向合成Thr的方向进行，当Thr过量时，反馈抑制：Asp-β-半醛 Hos所需要的酶的的活性（即高丝氨酸脱氢酶），使代谢流向Lys的合成上。
天冬氨酸族氨基酸发酵机制---赖氨酸(补充材料)
一、苏 氨酸的 育种途 径
苏氨酸高产菌株应具备的生化特征
DDP合成酶活力极弱或欠缺 琥珀酰高丝氨酸合成酶酶活力极弱或欠缺 苏氨酸脱氨酶酶活力极弱或欠缺 CO2固定能力强 天冬氨酸合成能力强 天冬氨酸激酶活力强，对苏氨酸和赖氨酸的协 同反馈抑制不敏感 高丝氨酸脱氢酶活力强，不受苏氨酸反馈调节。
三、蛋氨酸育种途径
高产蛋氨酸应具备的生化特性
DDP合成酶活力极弱或欠缺 S-腺苷蛋氨酸酶活力极弱或欠缺 高丝氨酸激酶欠缺 CO2固定能力强 天冬氨酸合成能力强 天冬氨酸激酶活力强，对苏氨酸和赖氨酸的协同 反馈抑制不敏感 高丝氨酸脱氢酶活力强，苏氨酸和异亮氨酸的反 馈调节不敏感、不受蛋氨酸反馈调节。
方法：
①选育丙氨酸缺陷型； ②选育抗天冬氨酸结构类似物突变株； ③选育适宜的CO2固定酶/TCA循环酶活性比突变株； 1.通过TCA循环 葡萄糖→丙酮酸→草酰乙酸→天冬氨酸 赖氨酸
2.通过磷酸烯醇式丙酮酸羧化反应
葡萄糖→磷酸烯醇式丙酮酸→草酰乙酸→天冬氨酸 丙酮酸 赖氨酸
6.改变细胞膜的透过性 7.选育温度敏感突变株 天冬氨酸系分枝代谢途径中，末端产物 种类多，调节机制复杂，为高效率生产 赖氨酸，可以采取顺次解除各种调节机 制的诱变育种，获得多重标记的突变株。
第八章 天冬氨酸族氨 基酸发酵机制
第一节
生物合成途径（天冬氨酸族） 及代谢调控机制
一、生物合成途径
天冬氨酸族氨基酸合成可以以草酰乙酸 或天冬氨酸为原料，合成苏氨酸、异亮氨酸、 蛋氨酸和赖氨酸。
葡萄糖
EMP
丙酮酸
CO2 固定、氧化
氨基化反应
草酰乙酸
天冬氨酸激酶
氨基酸代谢控制发酵机制及育种策略
徐庆阳
中国氨基酸技术服务中心
目 录
• • • • • Chapter1 Chapter2 Chapter3 Chapter4 Chapter5 代谢机制理论基础 L-谷氨酸 L-亮氨酸 L-缬氨酸 L-异亮氨酸
Chapter1 代谢机制理论基础
氨基酸发酵机制
• 在一般情况下，微生物细胞只合成本身需要的中间代谢产 物，严格防止氨基酸、核苷酸等中间物质的大量积累。当 氨基酸或核苷酸等物质进入细胞后，微生物细胞立即停止 该物质的合成，一直到所供应的养料消耗到很低浓度，微 生物细胞才能重新开始进行该物质的合成。微生物细胞中 这种调节控制作用主要靠两个因素，即参与调节的有关酶 的活性和酶量
积累反馈抑制（Cumulative feedback inhibition）
• 在积累反馈抑制中，每一个最终产物只单独地、部分地抑制共 同步骤的第一个酶，并且各最终产物的抑制作用互不影响。所 以几个最终产物同时存在时，它们的抑制作用是积累的
顺序反馈抑制(Sequential feedback inhibition)
• 参与氨基酸生物合成的关键酶主要有12种：①磷酸果糖激 酶；②柠檬酸合成酶；③N-乙酰谷氨酸激酶；④鸟氨酸转 氨基甲酰酶；⑤天冬氨酸激酶；⑥高丝氨酸脱氢酶；⑦苏 氨酸脱水酶；⑧α-乙酰乳酸合成酶；⑨DAHP（2-酮-3-脱氧 -D-阿拉伯糖型庚糖酸-7-磷酸）合成酶；⑩分支酸变位酶； 11预苯酸脱水酶；12预苯酸脱氢酶。
入谷氨酸生成期，为了 大量生成、积累谷氨酸 ， 最好没有异柠檬酸裂解 酶催化反应，封闭乙醛 酸循环
谷氨酸生物合成的调节机制
• 优先合成与反馈调节
• 糖代谢的调节
• 氮代谢的调节
第4章氨基酸发酵生产工艺
• ⑵酶法转化工艺
利用酶的离体专一性反应，催化底物生产有活性 的氨基酸。
D-氨基酸和DL-氨基酸的手性拆分 工艺简便、转化率高、副产物少、容易精制。 占总量的10%左右
• ⑶全化学合成生产工艺
不受氨基酸品种的限制，理论上可生产天然氨基 酸和非天然氨基酸。
产物是DL-型外消旋体，必须拆分才得单一对映 体。
• 组成蛋白质的氨基酸有20种，多数为L-型，也是 人体能吸收利用的活性形式
• 初级代谢产物 • 根据R基团的化学结构不同，分为：15种脂肪族的， 2种芳香族的，2种杂环的，以及1种亚基氨基酸。 • 根据R基团的极性，分为：12种极性与8种非极性 • 根据酸碱性，分为：2种酸性的，3种碱性的，以及 15种中性氨基酸。 • 根据人体生理生化过程能否合成，分为：(8+2)种必 需和10种非必需氨基酸 • 应用：药品、食品、饲料、化工等
4.1.2 氨基酸的理化性质
• 无色晶体，熔点200~300℃，一般溶于水、稀酸 稀碱，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，常用乙醇 沉淀氨基酸。 • 除甘氨酸外，有旋光性，测定比旋度可鉴定氨基 酸的纯度。 • 芳香族氨基酸在紫外有吸收峰，可用于鉴别、合 成、定性和定量分析中。
• 氨基酸是弱的两性电解质，在酸性环境，带正电荷； 碱性环境，带负电荷；净电荷为0时的pH值为等电 点pI。由于静电作用，等电点时，溶解度最小，容 易沉定，可用于氨基酸的制备。
氨基酸
分子量
甘氨酸
75.07
丙氨酸
89.10
缬氨酸
117.15
亮氨酸
131.18
异亮氨酸
131.18
丝氨酸
105.09
苏氨酸
119.12
半胱氨酸
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§第七章天冬氨酸族氨基酸发酵机制
第一节天冬氨酸族氨基酸生物合成途径
及代谢调节机制
一、天冬氨酸族氨基酸生物合成途径
Glucose
EMP
丙酮酸
草酰乙酸
Asp
天冬氨酸激酶(AK)
天冬氨酰磷酸（asp-p）
天冬氨酸β-半醛
DDP合成酶（PS）高丝氨酸脱氢酶（HD）
二羟吡啶羧酸（DDP）高丝氨酸（Hos）
琥珀酰高丝氨酸合成酶高丝氨酸激酶
二氨基庚二酸（DAP）
琥珀酰高丝氨酸Thr
Lys 苏氨基酸脱氨酶
Met Ile
二、天冬氨酸族氨基酸生物合成的代谢调节机制
1、大肠杆菌中天冬氨酸族氨基酸生物合成的调节机制
Glucose
EMP
丙酮酸
草酰乙酸
Asp
(天冬氨酸激酶AK，同功酶)
天冬氨酸磷酸（asp-p）
天冬氨酸β-半醛
（同功酶）
二羟吡啶羧酸
高丝氨酸（Hos）
Lys
琥珀酰高丝氨酸 O-磷酸高丝氨酸
Met Thr
大肠杆菌天冬氨酸族氨基酸代谢特点：生物合成途径要比黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、乳糖发酵短杆菌的代谢调控要复杂，其过程如下：
关键酶：天冬氨酸激酶是一个同功酶，分别受三个代谢产物的抑制，这三个终产物分别是：Lys、Met和Thr，只有当这三个代谢产物同时过量时，Asp激酶
的活性才能完全被抑制。
同功酶：几种在同一细胞中催化同一反应的酶，但其活性受不同代谢产物体调节。
2、谷氨酸棒杆菌，黄色短杆菌天冬氨酸族氨基酸生物合成的调控
Glucose
EMP
丙酮酸
草酰乙酸
Asp
(天冬氨酸激酶，AK)
天冬氨酸磷酸（asp-p）
天冬氨酸β-半醛
二羟吡啶羧酸高丝氨酸
Lys
O-琥珀酰高丝氨酸 O-磷酸高氨酸
Met Thr
黄色短杆菌与大肠杆菌（E.coli）的区别：
（1）天冬氨酸激酶（AK），在黄色短杆菌中是一个变构酶，并有两个活性中心，分别受Lys、Thr的协同反馈抑制
（2）黄色短杆菌中，存在两个分支点的优先合成机制:P75
如图所示），即优先合成Hos，然后再优先合成Met，当Met过量时，阻遏：催化Hos 琥珀酰高丝氨酸所需要的酶的合成（即，琥珀酰高丝氨酸合成酶），使代谢流向合成Thr的方向进行，当Thr过量时，反馈抑制：Asp-β-半醛 Hos所需要的酶的的活性（即高丝氨酸脱氢酶），使代谢流向Lys的合成上。
（Met＞Thr＞Lys）（3）代谢互锁：（metabolic interlock）P75
从生物合成途径来看，似乎是受一种完全无关的终产物的控制，它只是在较高浓度下才发生，而且这种抑制（阻遏）作用是部分性的，不完全的。
在黄色短杆菌（乳糖发酵短杆菌）中，lys分支途径的初始酶二氢吡啶二羧酸合成酶（PS）受Leu的反馈阻遏。
（4）平衡合成：（balanced synthesis）
) E （Asp）
A B C
乙酰CoA)
(pyr)
底物A经分支合成途径生成两种终产物E与G，由于a酶活性远大与b，结果优先合成E，E过量后抑制a酶使代谢转向合成G，G过量后，就会拮抗或逆转E的反馈抑制作用，结果代谢流转向又合成E，如此循环。
在平衡合成机制中，由于第二个终产物的过剩逆转（拮抗）反馈控制，尽管存在着反馈控制机制，也能积累目的产物。
Asp生物合成途径与另一分支途径中间产物乙酰CoA的生成形成平衡合成。
当乙酰CoA过量合成时，能解除Asp对PEP羧化酶的反馈抑制。
（5）Asp与GA之间的调节机制：GA比Asp优先合成，当GA合成过量时，反馈抑制GHD（谷氨酸脱氢酶），使生物合成转向天冬氨酸，当Asp过量时，反馈抑制PEP羧化酶，使整个生物合成停止。
第二节赖氨酸生产菌的育种途径
一、行业简介
我国的Lys生产与国外的差距主要表现在：
（1）菌种性能的差异，国内菌种的产酸水平为：35—55g/L，转化率为：20—25%。
远低于国外的生产水平。
（2）提出率较低。
（3）生产规模较小。
二、赖氨酸的生物合成机制
细菌赖氨酸发酵使用的菌种通常有两种类型，第一节已述，以黄色短杆菌为例：
PC
Thr Met
TD
野生型 Lys高产菌
三、根据第一节所述代谢特点，利用黄色短杆菌生产Lys，育种途径如下：
1、切断或减弱代谢支路
切断或减弱合成Met 、Thr的分支途径——选育营养缺陷型或渗漏突变株A、需要选用Hom L,其意义在于：
优先合成的转换： P77日本的椎尾
B、需要选用Hom-，其意义在于：
（1）解除了Hom的优先合成机制，阻断了代谢向Met、Thr的方向进行，节省了原料，可以使Asp-β-半醛这个中间代谢产物全部转入Lys的生物合成上。
（2）在培养基中限量的供给Met 、Thr（或者Hom）
使用黄色短杆菌进行赖氨酸的发酵，还可以选育具有双重标记的营养缺陷型突变株（Met- + Thr-）,其本质上和Hom- 是一样的，但单个营养缺陷型标记菌株，有时会出现生产不稳定，易发生回复突变；双重标记的营养缺陷型突变株的优点是：遗传性质稳定，恢复突变的几率少。
例P78
2、解除反馈调节（—反馈阻抑）
PC AK PS
PEP Asp Asp ASA ASA Lys
1、Asp的反馈抑制
2、Lys+Thr的协同反馈抑制
3、受Leu的代谢互锁
A、AK反馈调节的解除：例 P78
尽管，从理论上讲，选育Hom- 进行赖氨酸发酵，如果在其培养基中限量供给Thr，则AK酶的活性不会受到Lys的反馈抑制，实际上Lys对AK酶的活性存在一定的抑制作用（课本，第73页，表6—1）。
因此，对于黄色短杆菌的Lys发酵，仅仅选育Hom- 是不够的，但是为了高效率的转化Lys，需要解决这一问题：
是该酶（AK）脱敏（就是该酶具有抗反馈抑制或阻遏的能力），如何使其脱敏呢？可以选育结构类似物抗性突变株？（X r）
(1)S-L-半胱氨酸抗性突变株 AEC r（效果最佳，应用最广）
(2)γ-甲基赖氨酸抗性突变株 ML r
（3）L-赖氨酸氧肟酸盐抗性突变株 LysHx r
（4）苏氨酸氧肟酸盐抗性突变株 ThrHx r
选育组合型突变株：营养缺陷型+结构类似物抗性突变株
B、PC脱敏与激活（增加前体物和阻塞副产物）
1）Ala-或Ala温度敏感突变株（tem s）
2）选育AspHx r，解除 Lys对PC酶的反馈抑制。
固定和TCA循环酶活性比）：FP S（P81）
3）最佳的PDH/PC活性比（CO
2
4）用200-500μg/L的生物素激活PC：
一方面确保谷氨酸不排出体外，从而产生足够的反馈抑制，确保代谢流转向Lys的合成，另一方面，生物素能增加PC酶的活性，生成Lys，利于Lys的合成。
例：日本户坂修等人在培养基中添加200-500μg/L的生物素，培养乳糖发酵短杆菌明显提高Lys产量（42g/L）
5）GluHx s增大GA的反馈抑制，使代谢流转向草酰乙酸。
6）基因工程法构建柠檬酸合成酶活力低或丙酮酸激酶缺陷工程菌。
C、解除Leu代谢互锁
DDP合成酶受Leu阻遏，Ala,Val生成量显著增加。
1）Leu-：在培养基中限量添加Leu可以解除Leu对DDP合成酶的阻遏
2）选育抗Leu结构类似物突变株：（P80）
3）选育对苯醌或喹啉衍生物敏感突变株：实际是寻找Leu渗漏缺陷型菌株的方法3、改善细胞膜通透性
乳糖发酵短杆菌的Lys的排出是通过主动运输，培养液的浓度相当于细胞内浓度5倍，Lys仍能排出。
乳糖发酵短杆菌作为Lys生产菌株育种比大肠杆菌和酵母菌较优越。
在Lys育种中细胞工程，遗传工程和防止回复突变都很重要，见书P83-84。