苏氨酸综述
苏氨酸发酵总结Word 文档
发酵（苏氨酸）条件的影响及控制影响发酵的因素有很多，现就几个重要的且容易控制的因素进行逐一分析。
并以苏氨酸为例。
这几个重要的因素有ph，温度，溶氧，补料，泡沫，副产物。
1 ph对发酵的影响配料中的PH 很重要,其中有配前PH,配后PH,消前PH,消后PH,接种前PH,工艺控制PH等,配前PH,配后PH,可以用来检测厡材料的质量,初步估计配料的情况,如果出了错误,有时候可以从PH中的变化看出来,能够减少错误的发生.每次有新的配方可用PH方法检测其中的每种厡材料是否会和其他的发生反应,可以互相两两混合,检测PH的变化,也可以用来作为配微量元素的检测.消前PH可以用来减少消毒过程对培养基的破坏,因为培养基在消毒中会有PH的变化,在不同的PH条件下对培养基破坏也不一样,因此可以在消毒的时候选择合适的PH,消毒完后可以调节过来,这样一来可以对PH敏感的一些原材料减少破坏。
工艺控制的PH,在发酵的产抗期间,通过在不同的发酵时间调整不同的PH,可以减少杂质的产生,同时还可以缓解溶氧,比如在头孢发酵中,通过在后期调整PH可以减少DCPC的含量,给提取工序带来很大的好处。
1.1发酵过程不同时期pH值变化的原因1.1.1 基质代谢糖代谢：特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降，糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一；氮代谢：当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。
生理酸碱性物质利.1.1.2产物形成某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化1.1.3菌体自溶发酵后期.ph上升1.2 ph对发酵的影响1.2.1 pH影响酶的活性：当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌体的新陈代谢受阻；1.2.2 pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变，从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行；1.2.3 pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用。
L_苏氨酸的生产工艺
图1L-苏氨酸结构式苏氨酸（Threonine ）是由W.C.Rose 1935年从纤维蛋白水解产物中分离和鉴定出来的一种氨基酸，因其结构类似苏糖，故将其命名为苏氨酸，现已证明它是最后被发现的必需氨基酸。
在动物体所需的8种必需氨基酸中,苏氨酸是仅次于蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸的第4种氨基酸。
现已被广泛应用于食品工业、饲料工业及医疗等方面。
苏氨酸是主要的限制性氨基酸,缺乏苏氨酸会抑制免疫球蛋白及T 、B 淋巴细胞的产生，从而影响免疫功能，另外，动物还可表现出对肿瘤和疟原虫敏感。
近几年,全球苏氨酸市场以每年20%多的增长率高速增长，而未来苏氨酸的市场仍将增加。
因此对苏氨酸生产工艺的研究开发，有利于促进苏氨酸的产量的增长，从而促进其他相关产品的生产开发。
1苏氨酸的结构及理化性质1.1苏氨酸的化学结构苏氨酸的分子式为C 4H 9NO 3，结构式为CH 3-CH （OH ）-CH （NH 2）-COOH ，相对分子质量为119.18。
由结构式可见,苏氨酸分子中具有2个不对称碳原子,有4种异构体，但只有L-苏氨酸是天然存在并对机体有生理作用的一种氨基酸。
其化学结构式如图1所示：1.2苏氨酸的理化性质天然存在的L-苏氨酸为无色或微黄色晶体，无臭、微甜,可溶于水,20℃时溶解度为9g/100mL ，难溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，熔点为253～257℃；D-苏氨酸为斜方晶体，是无色或白色结晶粉末，溶于水，不溶于有机溶剂，易被碱破坏，熔点229～230℃。
L-苏氨酸的解离常数为pKCOOH=2.15，pKNH 2=9.12，等电点pI （25℃）=5.64。
2苏氨酸生产工艺类型及特点目前，L-苏氨酸的制备方法主要有生物合成法、化学合成法和蛋白质水解法三种。
然而，在工业化生产中，化学合成法和蛋白质水解法由于存在一些缺陷已经基本不被使用。
生物合成法则因生产成本低、资源节约、环境污染小等优点逐渐成为工业化生产L-苏氨酸的主要方式。
各种氨基酸理化性质-20101202综述
分子式：C2H5NO2 化学式：NH2CH2COOH 结构式
分子量：75.07
物化性质：甘氨酸是20个氨基酸中最简单的一个，是一个非极性的氨基酸。白
色单斜晶系 或六方晶系晶体，或白色结晶粉末，无臭，有特殊甜味； 相对密度1.16，熔点 248℃（分解），易溶于水；在水中的溶解度： 25℃ 时为 25g/100ml，50℃时为 39.1g/100ml，75℃时为 54.4g/100ml，100℃时为67.2g /100ml；极 难溶于乙醇，在100g无水 乙醇中约溶解 0.06 g，几乎不溶于丙酮 和乙醚；等电点6.06。
2.合成法：合成法很多，一种是由异丁酸与氨生成氨基异丁醇，再与氰化氢合 成氨基异丁腈，然后水解而成。一种是由异丁醛与氰化氢合成羟基异丁腈，水解 得DL-缬氨酸，经化学法或酶法拆分得L-缬氨酸。也可由异丁醛与氰化钠和氯化铵 直接合成氨基异丁腈，再水解而成。上述三种方法的得率为36%～40%。合成法 所得为外消旋体，须经外消旋拆开。旋光拆开的方法很多，如用酰基-DL-氨基
各种氨基酸性质
酸的酶进行水解，再利用游离氨基酸与酰化体的溶解度差进行分离。化学合成法生产 成本高，反应复杂，步骤多，且有许多副产物。
3.发酵法：利用微生物发酵法生产L-缬氨酸具有原料成本低、反应条件温和及易实 现大规模生产等优点，是一种非常经济的生产方法。 （1）添加前体物发酵法：又称微生物转化法。这种方法使用葡萄糖作为发酵碳源 ，再添加特异的前体物质即在氨基酸生物合成途径中的一些合适中间代谢产物，以避 免氨基酸生物合成途径中的反馈调节作用，经微生物作用将其有效转化为目的氨基酸 。由于其前体物质如丙酮酸等稀少或价格昂贵，目前已少采用此法生产L-缬氨酸。 （2）直接发酵法：是借助于微生物具有合成自身所需氨基酸的能力，通过对特定微 生物ide诱变处理，选育出营养缺陷型及氨基酸结构类似物抗性突变株，以解除代谢调 节中的反馈抑制和反馈阻遏作用，从而达到过量累积某种氨基酸的目的。目前，世界 上L-缬氨酸均采用直接发酵法生产。国外曾对发酵法所用L-缬氨酸优良生产菌株的诱 变育种和代谢调节作了一些研究，而国内尚处于研究与小规模生产阶段，菌株产酸水 平不高，生产水平和产量远不能满足市场需求。因此，以微生物发酵法生产L-缬氨酸 的研究具有重要的意义。
常用饲料原料苏氨酸含量及消化率比较
常用饲料原料苏氨酸含量及消化率比较易学武（国家饲料工程技术研究中心）摘要：本文对国内外近十年（1996-2007）发表的关于日粮常用原料苏氨酸含量分析的最新研究进行了一个综述，并比较了原料苏氨酸回肠表观和真可消化率之间的差异。
关键词：饲料原料苏氨酸消化率在猪日粮的实际配制中，苏氨酸经常视为第二或第三限制性氨基酸（NRC，1998）。
估测猪的苏氨酸需要量往往由理想蛋白模型中苏氨酸与赖氨酸的比值得到（Fuller等，1989；NRC，1998）。
然而，苏氨酸与赖氨酸的比值并不是一个不变的恒值，而是随着猪的生长阶段、生长速率、饲养水平和日粮组成变化而改变（NRC，1998；Moughan，1999）。
在这些影响因素中，给生产者带来困扰的往往并不是前三者，因为在既定的猪群饲养中，这些都是已经早就制定好了的策略，而日粮组成是饲料配方师考虑最多的因素，尤其是商业饲料厂家的配方师。
饲料原料种类的繁多和质量的变化，让生产者无法在短时间内得到精确的苏氨酸含量值，也就意味着无法准确的应用理想蛋白模型来设计日粮。
本文对近十年来国内外发表的关于饲料原料苏氨酸的研究进行了一个归纳分析整理，试图从已有的数据中得到一个可以借鉴的常用饲料原料苏氨酸含量值，并比较了不同原料苏氨酸的消化率。
1常用饲料原料的蛋白和苏氨酸含量1.1玉米（表1）玉米作为猪的主要能量饲料之一，所占比例在常规饲料配方中超过50%。
但在实际测定过程中，很少有生产者主动考虑苏氨酸的含量。
在发表的文献中，由于大多数文献并没有公布配方原料的分析值，国内的许多研究往往采用的是中国饲料数据库公布的公众值，很少有实测值。
所以，近十年来报道玉米苏氨酸含量的研究不多。
从表1可以看出，在22 个样品分析报道中，以88%干物质计算，玉米的苏氨酸含量最高为0.39%，最低值为0.22%，虽然平均值（0.30%）与中国饲料数据库（2007）公布的0.31%相当，但最大值与最小值的绝对量相差0.17%，幅度达到56.41%。
生物有机化学氨基酸的分析方法综述
生物有机化学氨基酸的分析方法综述A Review on Amino acid Analysis Methods摘要:氨基酸电分析研究是生命科学中令人关注的课题。
本文就各种氨基酸的分析化学研究的最新进展进行了综述。
关键词:氨基酸分析方法综述Abstract：The analysis methods of amino acids are very important in ream of industry, agriculture and life science. Inthis paper，the analysis methods of amino acid are reviewed，with focus on chemistry method, spectrophotometry method, chromatography method and electrochemistry method.Key words: amino acids;analysis;review1 前言氨基酸是生物体中重要的生命物质,是组成酶和蛋白质的基本单元。
作为小分子,氨基酸对生物大分子的活性及其生理功能起着极为重要的作用;作为配体,它可与多种金属离子配位,为研究抗肿瘤、抗癌药物提供信息。
各种氨基酸在生物体中具有不同的生物功能,如生物体中的色氨酸与脑的正常代谢有密切的关系,L 一半胱氨酸能增强生物体的抗病能力,因此,准确灵敏地测定食物、药品和生物样品中氨基酸的含量具有十分重要的意义。
目前,对氨基酸的分析测定多采用离了交换色谱( IEC) [1]、高效液相色谱(HPLC) [2] 或气相色谱(GC) [3]等仪器,这些仪器所用的检测器包括紫外可见光谱吸收、荧光、化学发光等。
然而,由于多数氨基酸的紫外可见光谱的吸收极弱, 自身又无荧光,因此不能直接检测。
通常需要衍生化处理来提高检测的灵敏度和选择性。
电化学方法以其简单、灵敏、无放射、无污染等特点越来越受到人们的关注。
苏氨酸代谢
苏氨酸代谢苏氨酸（Serine）是一种非必需氨基酸，它是生物体内合成蛋白质和其他重要分子所需要的重要基础物质。
苏氨酸代谢在维持生命和调节代谢过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍苏氨酸代谢的生化反应、代谢通路、生理功能以及在健康和疾病中的作用。
生化反应苏氨酸的结构式为HO2CCH(NH2)CH2OH，它含有一个羟基（-OH）和一个胺基（-NH2）。
苏氨酸代谢包括苏氨酸的合成、分解和转化等过程。
苏氨酸的合成需要3-磷酸甘油酸和甘氨酸，它经过一系列化学反应转变成苏氨酸。
苏氨酸还可以通过脯氨酸分解产生，这个过程被称为苏氨酸氨基转移酶反应，将苏氨酸的氨基转移到丙酮酸上形成丙氨酸。
苏氨酸的代谢与其他氨基酸的代谢通路有密切联系。
在体内，苏氨酸可以通过苏氨酸氨基转移酶（SerAT）酶催化与甘氨酸的转化，生成脯氨酸。
脯氨酸是生物体内合成蛋白质的重要物质，同时还可以分解产生α-酮戊二酸，进一步转化为糖类物质。
此外，苏氨酸还可以被转化为甜菜碱，这是一种非常重要的抗氧化物质，可以降低血容量和血糖，并对心血管疾病和癌症等疾病具有保护作用。
苏氨酸的生理功能苏氨酸具有多种生理功能，其中包括：1. 维持基因表达和DNA复制过程，从而保证细胞分裂和增殖的正常进行。
2. 作为神经递质的前体，参与神经传导的调节和控制。
3. 作为抗氧化剂，保护脑细胞和肝细胞等组织器官免受氧化损伤的侵害。
4. 作为调节免疫系统的因子，参与免疫反应的调节和维持。
5. 维持肝脏的正常代谢功能，促进肝脏细胞的修复和再生。
苏氨酸在健康和疾病中的作用苏氨酸在健康和疾病中均有重要作用。
在健康人群中，饮食中含有足够的苏氨酸是保证人体健康的关键之一。
对于那些患有脂质代谢紊乱、心血管疾病和癌症的患者，苏氨酸的摄入量也可能对治疗和预防这些疾病具有帮助。
然而，苏氨酸代谢失调与多种疾病的发生和发展密切相关。
研究表明，在肿瘤细胞中，苏氨酸的代谢通路异常，它的含量和代谢产物会发生变化，从而促进癌细胞的增殖和存活。
L-苏氨酸在畜禽营养中的作用研究进展
L-苏氨酸在畜禽营养中的作用研究进展王宗伟;付建中;杨志平;隋美霞;张汝雷【摘要】Threonine was one of livestock and poultry must amino acids,it could improve growth performance and im-mune function of animal.This paper summarized the advance on the application of threonine in livestock and poultry pro-duction.It could provide a theoretical basis for wide application of threonine.%苏氨酸作为畜禽必需氨基酸，具有提高畜禽生长性能、增强机体免疫机能等作用。
本文综述了苏氨酸在畜禽生产上的应用研究进展，为苏氨酸的科学应用提供了理论基础。
【期刊名称】《中国饲料》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P23-26)【关键词】苏氨酸;生长性能;免疫机能【作者】王宗伟;付建中;杨志平;隋美霞;张汝雷【作者单位】寿光市畜牧兽医管理局，山东寿光262700;寿光市畜牧兽医管理局，山东寿光 262700;寿光市畜牧兽医管理局，山东寿光 262700;潍坊学院生物与农业工程学院，山东省高校生物化学与分子生物学重点实验室，山东潍坊 261061;寿光市畜牧兽医管理局，山东寿光 262700【正文语种】中文【中图分类】S816.7苏氨酸是畜禽机体重要的必需氨基酸，必须通过饲料获取。
畜禽饲料配方采用理想可消化蛋白质模式后，饲料中的总蛋白含量减少，对饲料中赖氨酸、蛋氨酸以及苏氨酸等氨基酸间的平衡性要求增高，苏氨酸在饲料配方中的重要性增加。
1 苏氨酸的生物学作用1.1 对畜禽生产性能的影响苏氨酸是畜禽重要的限制性氨基酸，在采用理想蛋白质模式的低蛋白日粮中，苏氨酸与赖氨酸等氨基酸的比例是大体固定的。
苏氨酸的免疫功能及其在肉鸡生产中的应用研究
３ １粮 中粗蛋 白质水平 是 影 响 肉鸡 对苏 氨 酸需要
量 的一 个重 要 因素 。在低 蛋 白质水 平 日粮 中添 加苏
氨 酸 比在 高 蛋 白质 水 平 日粮 中 添 加 效 果 相 对 要 好 ［ 可 显著 提 高 肉用仔鸡 的生 长速 度 和 饲 料转 化 １ ， 率 ＿ 在 高蛋 白质 粮 中添加 苏 氨 酸 没有 效 果 。原 因 １ 胡； 可 能是 高蛋 白质 日粮 中各 种氨 基 酸 已满 足动 物 的生 长需 要 ， 氨酸 的过 量 会 导 致其 他 氨基 酸 的相 对 不 苏
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苏 氨 酸 的 免疫 功 能及 其在 肉鸡 生产 中的应 用研 究
王 仁 华 ， 晓 兰 刘
（ 西 农 业 大 学动 物 科 学 技 术 学 院 ， 西 南 昌 ３ ０ ４ ） 江 江 ３０ ５
２ 苏 氨酸 代谢 途径 源自苏氨 酸是动 物体 内唯一 不需 要经 过脱 氨基 和转
氨基 作用 进行 降解 的氨基 酸 。它 在 家禽 体 内 主要 通 过苏 氨 酸脱水 酶 （ Ｈ） 行代 谢 ， ＴＤ 进 在猪 体 内通过 苏
收 稿 日期 ：０ １１ —４ 修 回 日期 ：０ １０ —７ ２ １—０２ ； ２ １ —２１ 作 者 简 介 ：王仁 华 （９ ５） 女 ， 级 实 验 师 。 究 方 向 为 动 物 营养 与 饲 料 科 学 。 １５ 一 ， 高 研
响 ］ ａ ｄ 和 Ｌｅ ｅｔ 究表 明 ： ～８周 龄 肉鸡 。Ｓ ｍａ ｉ ｉ ｒ研 ｂ ０
４ ４ 苏氨 酸 与 饲 养 环 境 ．
不 良饲养环境无论 能否使 动物表 现 出临床 症状 ，
苏氨酸的生物学功能及其在畜禽生产中的应用
2016·17摘要本文论述了苏氨酸的生物学功能及其在畜禽生产中的应用情况。
苏氨酸具有参与氨基酸平衡、提高生产性能、增强机体免疫力、促进脂类代谢、改善胴体品质等功效，已被广泛应用到饲料添加剂中。
苏氨酸（Threonine ）被认为是动物体内第二或第三限制性氨基酸，随着畜牧业规模化与集约化的发展，在满足赖氨酸与蛋氨酸的需求后，苏氨酸调节日粮氨基酸平衡的作用日益显著，其缺乏会限制畜禽的生长潜力，因此对苏氨酸的研究成为当下热点。
1935年，苏氨酸在纤维蛋白质水解物中首次被分离出，其空间结构与苏糖相似，被命名为苏氨酸（乔伟等）。
苏氨酸分子式为NH 2CH （COOH ）CHOHCH 3，化学名称为α-氨基-β-羟丁酸，相对分子量为119.18，存在四种同分异构体，其中L －苏氨酸生物活性最高。
作为畜禽的一种必需氨基酸，苏氨酸在提高畜禽生产性能、增强机体免疫力、改善胴体品质和减少环境污染等方面具有重要作用（陈立华，2008）。
本文主要综述了苏氨酸的生物学功能及其在畜禽养殖中的应用，为畜禽生产实践提供依据。
1苏氨酸的生物学功能理想蛋白比例是低蛋白日粮的基础，适宜的苏氨酸添加水平既能满足畜禽对必须氨基酸的需求，又能提高其他必须氨基酸的利用率，达到调节氨基酸平衡，促进蛋白质合成的目的。
Ciftci.I 和N.Ceylan （2004）在4~6周龄肉鸡的低蛋白日粮中添加6.2g/kg 水平的苏氨酸时，促进了蛋白质合成，显著提高了肉鸡采食量、日增重和降低料重比（P <0.05），提高了胸肉产量。
Kyriazakis 等（1992）在仔猪日粮中添加不足或过量的苏氨酸跟赖氨酸，均造成仔猪蛋白质沉积率下降，血液中尿酸和氮浓度升高，蛋白质的生物合成降低，肝脏中尿素合成酶和氨基酸氧化酶的活性增加，蛋白质的降解加速。
Kidd 等（2002）在肉鸡日粮中添加苏氨酸，使日粮粗蛋白水平降低1.0%~1.5%，而不影响肉鸡的增重和料重比。
苏氨酸结构式范文
苏氨酸结构式范文苏氨酸（Serine）是一种重要的氨基酸，属于非极性氨基酸的一种。
它的结构式如下所示：HO-CH2-CH(NH2)-COOH该分子由一个甲氧基（-CH2OH）和一个氨基（-NH2）连接在一个中央的碳上，还有一个羧基（-COOH）与碳相连。
苏氨酸是一种手性分子，因为其中的α碳周围有四个不同的基团，分别是甲氧基、氨基、氢原子和羧基。
因此，苏氨酸有两个立体异构体，分别是L-苏氨酸和D-苏氨酸。
苏氨酸在生物体内具有多种重要的功能。
首先，它是蛋白质合成的必需原料之一、在蛋白质合成过程中，苏氨酸会参与到tRNA的适配作用中，通过与对应的天冬氨酸结合成天冬氨酸-tRNA，从而在翻译过程中将苏氨酸加入到蛋白质链中。
此外，苏氨酸还是许多重要生物活性物质的前体分子。
例如，生物体内存在着一种酶叫做丝氨酸酶（Serine hydroxymethyltransferase），它能够将苏氨酸转化为丝氨酸（Glycine）。
丝氨酸是一种非必需氨基酸，是许多生物体合成蛋白质和其他重要化合物的重要组成部分。
此外，苏氨酸还可以通过一系列反应参与到维生素类物质的合成中。
例如，苏氨酸可以转化为甘氨酸（Glycine），进而合成硬氨酸（Glyphosate）。
硬氨酸是一种广泛应用于除草剂的重要物质，在农业生产中起到重要的作用。
苏氨酸还可以通过转化为其他重要的代谢产物来发挥生物学功能。
例如，它可以被一种酶叫做羟基甲基戊二酸合酶（Hydroxymethylglutaryl-CoA hydrolase）转化为羟基甲基戊二酸（Hydroxymethylglutaryl-CoA），从而参与到胆固醇和其他重要代谢产物的合成中。
总的来说，苏氨酸是一种在生物体内具有重要生物学功能的氨基酸。
它不仅是蛋白质的组成部分，也是许多重要代谢产物的前体分子。
它参与了生物体内多个重要的代谢途径，对生命的维持和发展具有重要的作用。
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苏氨酸背景苏氨酸，学名为2-氨基-3-羟基丁酸。
是一种含有一个醇式羟基的脂肪族α氨基酸。
其中，L-苏氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸中的一种，有两个不对称碳原子，具有4种异构体。
是哺乳动物的必需氨基酸和生酮氨基酸。
它是由Mecoy在1935年于纤维蛋白水解物之中分离和鉴定出来的。
在人体和动物所需的8种必需氨基酸中，苏氨酸是仅次于蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸的第4种氨基酸．苏氨酸在人和动物的生长发育中发挥着重要作用，被广泛应用于饲养业、食品业以及医疗业等方面。
L-苏氨酸的生产方法有蛋白质水解法、化学合成法、直接发酵法和酶法。
蛋白质水解法和化学合成法因其存在种种弊端，工业化生产中已经基本不再使用．酶法生产L-苏氨酸具有专一性高、产品单一、易于精制的特点，但所需酶难以获得，制约了酶法的应用。
直接发酵法生产成本低、资源节约、环境污染小，是目前工业化生产L-苏氨酸的主要方式。
自1935年Rose等首次从血纤蛋白中分离到苏氨酸以来，苏氨酸的生产已取得了很大进展。
1950年代，日本的志村、植村2位教授采用添加前体物的方法发酵生产苏氨酸。
国外从1960年代就有开始采用直接发酵法生产L-苏氨酸的报道。
1970年代末，前苏联的研究者们运用基因工程菌规模生产。
世界上主要的苏氨酸生产企业有日本味之素公司、德国德固赛公司、美国ADM公司、日本协合发酵工业公司等。
国内从1982年才开始有L-苏氨酸产生菌选育的报道，黄和容等报道了以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)为出发菌株选育苏氨酸产生菌，产量为13g/L。
1986年，檀耀辉等报道以乳糖发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentum)的出发菌株，选育出1株L-苏氨酸产生菌，在适宜条件下发酵72h可产酸16/L。
目前，国内外均采用基因工程菌进行生产，国外产酸水平为100 g/L左右，国内为80 g/L左右，糖酸转化率为30％-40%。
大肠杆菌L-苏氨酸高产的菌株的构建和表达目前为止，大多数氨基酸生产菌株是通过随机诱变的方法发展提高的。
这种经典的方法已成功的运用于其他氨基酸生产菌，但它还存在一些问题。
通过诱变而改变的基因是随机分布的，其中有些区域与氨基酸的生物合成没有直接关系，从而对细胞生理机能造成不必要的更改。
通过高通量DNA测序使精确地识别改变的基因成为可能，但要理解它们对于细胞代谢和调控的影响仍然不容易。
因此，很难进一步提高这些随机突变株的性能。
为了避免这个问题，利用合理的代谢工程构建氨基酸生产菌株是首选。
系统代谢工程就是将全基因代谢工程和系统生物学结合起来。
利用现有的基因发明的最新研究和利用计算机对其他组学技术已经分析可以帮助为我们在构建所需的高产菌株方面开启了一个新天地。
Kwang Ho Lee[1]等人利用系统代谢工程去除了分别编码天冬氨酸激酶I和III的thrA和lysC基因和位于thrL 的转录衰减现象。
通过删除tdh和突变ilvA基因使苏氨酸不会被降解。
删除metA和lysA基因可以合成更多苏氨酸生物合成所需的前体。
通过转录组图谱结合计算机代谢流响应分析，确定了需要进一步进行构造的目的基因。
最终得到的大肠杆菌菌株在分批发酵培养中的苏氨酸产量可高达0.393g/g，82.4 g/L。
工业发酵中蔗糖是一种很具有前景的碳源，为了可以让往不能利用蔗糖的菌株利用蔗糖，就需要向中导入蔗糖利用的操纵子。
Jeong Wook Lee[2]等人发现将M.succiniciproducens 的β-呋喃果糖苷酶导入大肠杆菌K-12中最有利于蔗糖的利用。
在胞外蔗糖水解成葡萄糖和果糖，然后被输送进入当场赶紧K-12。
最后这个重组的菌株经过补料分批培养的L-苏氨酸产量高达51.1g/L.每克蔗糖可以产0.284gL-苏氨酸。
张力[3]等人根据大肠杆菌L-苏氨酸生物合成途径及其调节机制和赖氨酸生物合成途。
可知，dapA基因是L-赖氨酸生物合成途径中的关键酶一一二氢吡啶二羧酸合成酶的编码基因．通过敲除dapA基因可以切断L-天冬氨酸向赖氨酸的合成支路，解除过量赖氨酸对天冬氨酸激酶的反馈抑制，增强L-苏氨酸合成途径中碳源的代谢流。
在相同培养条件下发酵48 h，重组菌株K12AdapA发酵液中积累的L-苏氨酸达3.71 g/L，是大肠杆菌K12原始菌株的3倍。
Kim, YH[4]等人通过将野生型的大肠杆菌菌株和突变后的高产菌株对比，发现参与L-苏氨酸生物合成的12种代谢相关的酶有明显的不同。
在突变株中苹果酸脱氢酶提高了30倍多，而柠檬酸合成酶的合成则严重受到抑制，这样就可以抑制将草酰乙酸转化成柠檬酸，提高苹果酸氧化层草酰乙酸。
草酰乙酸是苏氨酸合成的关键前体。
同时，在突变株中，天冬氨酸激酶的合成也被抑制了，这样可以避免其将天冬氨酸降解成其他物质如延胡索酸等，同样的，苏氨酸脱氢酶的表达也需要严格的控制。
还发现，较低量的胱硫醚-β-裂解酶可以导致高丝氨酸的积累。
L-苏氨酸发酵工艺的调控1、培养基的优化工业上L-苏氨酸的生产成本主要是在于培养基。
其中，碳源和氮源是主要花费。
Man-Hyo Lee[5]等人采用大肠杆菌突变株MT201，该菌株对苏氨酸类似物α-氨基-β-羟基戊具有抗性并且是L-甲硫氨酸缺陷性的菌株，在低盐浓度培养基对L-苏氨酸的生产实现优化。
他们发现若在培养基中加入生物素，则其可作为生长因子使L-苏氨酸的产量提高到52.0 g/l。
并且对其进行连续添加还有浓度为5g/l的L-甲硫氨酸补料培养基同样可以提高L-苏氨酸的产量。
高菌浓会使培养基中的氧气有限，这样就会导致一些有机酸的积累。
为了克服该问题，所以同样需要往反应器中提高富含氧气的空气，最后使得在低盐浓度培养基中的L-苏氨酸的产量高达80.2 g/l。
Ning Chen[6]等人认为在L-苏氨酸生产中，蔗糖是最优的初始碳源，因为葡萄糖能被大肠杆菌快速吸收用于糖酵解和TCA循环导致乙酸积累，抑制了细胞的生长，相应的L-苏氨酸量减少，但若使用蔗糖为初始碳源，则需要将蔗糖逐渐水解成葡萄糖和果糖，对糖酵解具有一定的耐受性。
通过采用大肠杆菌TRFC在5L发酵罐中进行一系列的补料分批培养之后确定蔗糖的最优浓度是70 g/L。
当初始蔗糖耗尽之时，认为采用葡萄糖进行补料最为合适。
Zhu[7]等人报道高浓度的葡萄糖会影响到培养早期的菌体的生长，减少其浓度可以缩短延迟期。
类似的，葡萄糖补料需要在一个较低的浓度。
通过采用不同浓度的葡萄糖补料。
发现将发酵液中残糖浓度控制在5到20 g/L可以增加L-苏氨酸的产量和生产力，通常控制在10g/L。
Ning Chen[6]等人还发现具有DO-控制脉冲补料分批培养中的L-苏氨酸的产量和生产力最大。
其中脉冲周期可以从30s到90s。
之前有报道称硫酸铵和酵母提取液是最佳的无机和有机氮源。
C/N比对于细胞密度和产物浓度比氮源浓度的作用更为重要。
C/N直接影响菌体的生长和代谢，如果C/N偏小，会导致菌体生长过剩，易造成菌体提前衰老自溶；C/N过大，菌体繁殖数量少，发酵密度低，细菌代谢不平衡，不利于产物的积累[8]。
发现在5L发酵罐中，最佳的蔗糖/硫酸铵比为30，最后所得的L-苏氨酸产量为118 g/L，细胞重量为27.4 g/L。
生产力为3.10 g/L/h。
2、副产物对于L-苏氨酸生产的影响乙酸、乳酸、缬氨酸、天冬氨酸、丙氨酸为L-苏氨酸发酵的主要副产物。
其中乙酸一般2种情况下产生，设备的供氧能力不足使工程菌的呼吸受到限制或葡萄糖的摄入速率大于工程菌TCA循环的周转能力。
冯志彬[9]等人发现当乙酸积累会抑制L-苏氨酸的生产，不能超过2g/L。
缬氨酸与乳酸一样，主要是由于溶氧不足产生的，当溶氧提高，则缬氨酸浓度则不会再增加，乳酸可以被菌体重新利用。
并且相对于乙酸，在有氧情况下，乳酸对L-苏氨酸的生产菌影响不大，但当其浓度高于10g/L的时候，则会抑制苏氨酸的合成。
同时L-苏氨酸的生产菌的最适PH为7.0，该PH值虽然适于菌体生长，但对氧需求较高，由于设备的限制，往往这时候的溶氧会偏低，代谢发生异常，基质中的碳代谢流流向对氧需求较低的代谢支路，如乙酸、乳酸和缬氨酸的生成量较高，而乙酸、乳酸的过量积累会抑制菌体苏氨酸合成酶系的活力，造成产酸水平不高。
在pH6.5的培养情况下生物量虽然略低但副产物生成较少，L-苏氨酸产量反而偏高。
这说明在溶氧受限的情况下调低pH有利于L-苏氨酸发酵的正常进行。
陈宁[10]等人发现，葡萄糖酸是戊糖磷酸途径中间产物，作为前体物葡萄糖酸生成核酮-5-磷酸、核糖等戊糖、四糖；且使得葡萄糖进一步通过6-磷酸葡萄糖脱氢酶积累代谢副产物，造成苏氨酸产量下降。
3、溶氧对于L-苏氨酸生产的影响徐庆阳[11]溶氧，可有效地提高苏氨酸的产量和糖酸转化率。
如图1，HMP途径作为提供NADPH的主要途径，增大HMP途径的代谢流是维持和提高天冬氨酸族氨基酸生物合成所必需的。
随着溶氧的增加，则通往HMP途径的流量将增加，而合成6-磷酸果糖途径的流量则减少。
大肠杆菌中CO2固定反应是提供苏氨酸前体物草酰乙酸的主要途径，一部分PEP 在PPC的作用下可以合成草酰乙酸，另一部分PEP则会进入TCA循环或者合成一些副产物。
在TCA循环中合成的α-酮戊二酸有一部分会在在谷氨酸脱氢酶催化下形成谷氨酸，生产的谷氨酸可以通过转氨基作用合成天冬氨酸，从而合成苏氨酸，另一部分则继续TCA循环。
所以需要削弱TCA循环，以溶氧浓度为5%和20%为例，溶氧浓度为20%的情况下，进入TCA的碳架明显小于5%，相对的进入HMP途径、草酰乙酸途径和谷氨酸途径的流量明显增加，合成的苏氨酸量自然增加。
有报道表明，通过发酵条件的强制振荡可以有效平衡微生物菌体内部代谢和生长的不同生理需求，从而克服传统发酵的一些缺点。
由于在溶氧振荡过程中，葡萄糖可能会严重下降，从而抑制微生物细胞生物量的合成和L-苏氨酸的生物合成，因此，适当的溶氧强制振荡配以合适的葡萄糖流加将是一个有效控制副产物产生的措施。
黄金[11 ]等人采用溶氧强制振荡工艺能够明显提高苏氨酸的发酵产率和降低多种抑制性产物的合成。
经过36h培养．细胞生物量达到29.5 g.L-1，苏氨酸的质量浓度达到118.9 g.L-1，而乙酸质量浓度下降到0.8 g/L，副产的其他氨基酸也大大降低。
HMP途径的代谢流量提高至95.88，C02固定反应代谢流量提高至86.1，TCA循环相对代谢流量提高至17.78，从而导致苏氨酸对葡萄糖的质量转化率增加至57％。
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