微生物发酵生产的化工产品 ——微生物发酵生产有机酸

   
    大多数的有机酸都可通过微生物发酵途径来生产。到目前为止，约有80种有机酸可用微生物发酵法生产，如醋酸、乳酸、丙酸、丙酮酸、丁酸、苹果酸、延胡索酸、琥珀酸、a-酮戊二酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、衣康酸、曲酸、脂肪酸及长链二羧酸等。 
    许多微生物都能发酵生产有机酸，如细菌、酵母菌、霉菌及少数放线菌，但以霉菌种类最多。下面以柠檬酸为例，介绍有机酸的微生物发酵生产。 
    柠檬酸是一种重要的化工原料，广泛用于食品、医药等工业。食品工业 中，用量约占40%，常作为酸味剂加入饮料、果酱、糖果等食品中。医药工业中，用量约为30%，常作为调味剂用于糖浆、片剂。 
    柠檬酸过去从柑橘或菠萝中提取获得。 自从1917年第一次报告由黑曲霉浅盘表面培养生产柠檬酸以来，特别是1938年首次发表深层培养论文以来，柠檬酸逐渐改用液体深层发酵法进行生产。 
（1）生产菌种 
    能产生柠檬酸的微生物很多，但以霉菌为主，如梨形毛霉、淡黄青霉、桔青霉、黑 曲霉、棒曲霉、文氏曲霉、宇佐美曲霉和绿色木霉等。其中黑曲霉和文氏曲霉产生柠檬酸的能力较强，并且能够利用多种碳源，因此常是生产上使用的菌种。但近年来，发现假丝酵母属 中一些种、某些细菌也能很好地生产柠檬酸，其中假丝酵母也已用于连续发酵。
（2）发酵原理 
    大多数学者认为柠檬酸发酵与三羧酸循环有着密切关系。在黑曲霉细胞内既存在三羧酸循环，也存在着乙醛酸循环；乌头酸酶或异柠檬酸脱氢酶可因某些因素，如金属离子的缺乏或代谢产物的存在，而受到抑制，这有利于柠檬酸的累积。 目前一般认为，柠檬酸的形成是依下列途径进行的：葡萄糖经EMP途径变为丙酮酸，丙酮酸由丙酮酸氧化酶氧化成乙酸和CO2，继而经乙酰磷酸形成乙酰辅酶A，然后由于柠檬酸合成酶的作用，乙酰辅酶A和草酰乙酸合成为柠檬酸。 

 

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