微生物代謝的人工控制就是人為的打破生物的代謝控制體系，使微生物代謝朝著人們希望的方向進行。代謝的人工控制在發(fā)酵工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，目前，人工控制代謝主要通過遺傳學和生物化學的方法實現(xiàn)。

具體方法包括以下幾方面：

一、遺傳學的方法

通改變微生物遺傳物質可以從根本上打破微生物原有的代謝控制機制。

1、營養(yǎng)缺陷型突變株的應用

在一定培養(yǎng)條件下，營養(yǎng)缺陷型突變株可以積累相當高濃度的中間代謝產物或末端代謝產物。

2、抗反饋控制突變株的應用

抗反饋抑制突變株指對反饋抑制不敏感或對阻遏有抗性，或兩者兼而有之的菌株。在這類菌株中，反饋調節(jié)已經解除，所以能大量積累末端代謝產物。抗反饋抑制突變株可以從結構類似物抗性突變株和營養(yǎng)缺陷型回復突變株中獲得。

3、選育組成型和超產突變株

①組成型突變：如果調節(jié)基因發(fā)生突變，以致產生無效的阻遏物而不能與操縱基因結合，或操縱基因突變，從而造成結構基因不受控制地轉錄，酶的生成將不再需要誘導劑或不再被末端產物或分解代謝物阻遏，稱為組成型突變。

②超產突變：少數(shù)情況下，組成型突變快可產生大良的、比親本高得多的酶，稱為超產突變。

4、增加結構基因數(shù)目

可提高發(fā)酵產物的產量。

二、生物化學方法

1、添加前體繞過反饋控制點

可以使某種代謝產物大量積累。

2、添加誘導劑

在培養(yǎng)基中加入誘導劑，可以大量合成誘導酶。

3、發(fā)酵與分離過程耦合

反饋調節(jié)的啟動因素就是超過菌體正常需求量的末端代謝產物，也就是說，只有末端代謝產物的濃度超過一定值后，菌體的反饋調節(jié)機制才會發(fā)揮作用。如果在發(fā)酵的同時就將末端代謝產物不斷地移走，使發(fā)酵體系中末端代謝產物的濃度始終處于較低的水平，那么菌體內代謝途徑將始終暢通無阻。

與發(fā)酵過程耦合的分離手段有膜分離、離子交換分離和萃取等，該分離裝置應具有分離效率高、抗污染、易于重復使用等特點。

4、控制細胞膜的通透性

微生物細胞聯(lián)對細胞內外物質的運輸具有高度的的選擇性：細炮內代謝產物常以較高濃度積累在細胞內，并反饋控制它的進一步合成。采用生理學方法，可以改變細胞膜通透性，使細胞內代謝產物迅速滲透到細胞外，消除反饋控制，有利于提高發(fā)酵產量。

5、控制發(fā)酵的培養(yǎng)基成分

次級代謝產物的生成大多與快速被利用碳源（主要是葡萄糖）的消耗密切相關。只有在葡萄糖幾乎耗盡，生長停止時，才開始大量合成次級代謝產物。如果僅是由于氮或磷等耗盡而導致生長停止，而培養(yǎng)基中還有大量葡萄糖存在時，次級代謝產物不會大量地合成。

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