第九章 微生物与现代食品工业
1． 引起乳品变质的微生物主要有那些？如何进行预防和控制？
答案要点：引起乳品变质的微生物主要有：乳酸链球菌、乳酸杆菌、腐败菌（如芽孢杆菌属、假单胞菌、变形菌属的细菌）、酵母菌和霉菌等。冷藏条件下在鲜奶中发现的大部分微生物是适冷微生物，主要有假单胞菌属、不动细菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属和嗜冷大肠菌属，占优势的是气杆菌属和革兰氏阳性芽孢杆菌。 微生物引起的乳品变质的预防与控制主要从减少微生物和控制外界条件着手。 2． 引起肉品变质的微生物主要有那些？如何进行预防和控制？
答案要点：参与肉类腐败过程的微生物多种多样，常见的有腐生微生物和病原微生物。腐生微生物包括细菌、酵母菌和霉菌等，它们污染肉品，使肉品发生腐败变质。细菌主要是需氧的革兰氏阳性菌，如蜡样芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌等；需氧的革兰氏阴性菌有假单胞菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、产碱杆菌属、埃希氏菌属、变形杆菌属等。此外，还有腐败梭菌、溶组织梭菌和产气荚膜梭菌等厌氧梭状芽孢杆菌。酵母菌和霉菌主要包括假丝酵母属、丝孢酵母属、交链孢霉属、曲霉属、芽枝霉属、毛霉属、根霉属和青霉属等。病畜、禽肉类可能带有各种病原菌，如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌、炭疽杆菌和布氏杆菌等。 微生物引起的肉品变质的预防与控制主要从减少微生物和控制外界条件着手。 3． 引起粮食制品变质的微生物主要有那些？如何进行预防和控制？
答案要点：粮食制品除成品粮，如面条、米等外，还有糕点及各种方便食品等。这些食品以粮食为主要原料，另外还含有许多其他成分，如奶、蛋、油脂和水果汁等。引起粮食制品变质的微生物包括大多数能引起食品腐败变质的细菌、酵母菌和霉菌。
要预防和控制粮食制品的质量，重要的一条是保证选用符合食品卫生要求的原料。粮食制品容易被霉菌和霉菌毒素污染，可以采用除氧剂以保持其低氧含量，同时降低保存温度，由此控制和减少微生物的生长，防止粮食制品的酸败变质。
4． 如何进行罐藏食品变质的微生物学分析？
答案要点：第一类低酸性罐藏食品（pH值5.3以上）特别容易遭受平酸腐败、硫化物腐败和腐烂。平酸通常是由嗜热脂肪芽孢杆菌等嗜热菌所引起，致黑梭菌引起硫化物腐败，腐烂性腐败则是由肉毒梭菌等所引起。
第二类中酸性罐藏食品（pH值在5.3和4.5之间）的腐败和第一类低性酸食品的情况差不多，不过嗜热厌氧菌引起的腐败（TA腐败）更为多见。
第三类酸性罐藏食品（pH在4.5和3.7之间）容易发生平酸腐败、缺氧发酵腐败、酵母菌发酵腐败和发霉等。平酸腐败通常由嗜酸热杆菌引起，丁酸梭菌和巴氏芽孢杆菌常会导致缺氧发酵腐败，球拟酵母、假丝酵母和酵母属中的一些种会引起酸性食品发酵变质，两种耐热的纯黄丝衣霉和雪白丝衣霉有时会使第三类食品发霉。
第四类高酸性罐藏食品（pH在3.7以下），通常不会遭受微生物的污染，但可产生氢膨胀（第三类也有可能）。有时在高酸食品中也会出现由酵母和耐热霉菌所引起的发酵变质，其污染的微生物和第三类中的相同。
在分析微生物引起罐藏食品变质的过程中，应注意以下主要的几个特点：（１）微生物引起的产气型的变质，主要是因微生物作用于含有碳水化合物的食品而产生的；（２）引起产气型变质的微生物，主要是细菌和酵母菌。
由细菌引起的，绝大多数发生于pH值在4.5以上的罐藏食品，并以具有芽孢的细菌最为常见。酵母菌的产气大多发生在pH值4.5以下的罐藏食品；（３）微生物引起的非产气型变质，绝大多数发生于pH值在4.5以上并含有碳水化合物的罐藏食品，以芽孢细菌为主要原因菌；（４）霉菌的出现，常是罐藏食品密闭不良所造成的。 5.食品的卫生指标主要有那些？各个指标有何意义？
答案要点：目前食品卫生标准中的微生物指标包括细菌总数、大肠菌群和致病菌三项。
检测食品中的细菌总数至少有两个方面的食品卫生意义。第一，可以作为食品被污染程度的标志。食品中的细菌总数能够反映出食品的新鲜程度、是否变质以及生产过程的卫生状况等。一般来讲，食品中细菌总数越多，则表明该食品污染程度越重，腐败变质速度越快。第二，可以用来预测食品存放的期限程度。
检测大肠菌群的食品卫生意义在于：第一，它可作为粪便污染食品的指标菌。如果食品中能检出大肠菌群，则表明该食品曾受到人与温血动物粪便的污染。第二，它可以作为肠道致病菌污染食品的指标菌。
从食品卫生的要求来讲，食品中不能有致病菌存在。因为食品中含有致病菌时，人们进食后会发生食物中毒，危害身体健康，所以在食品卫生标准中规定，所有食品均不得检出致病菌。 6．动物的病原菌主要为细菌，而植物的病原菌主要为真菌，为什么？
答案要点：（1）营养成分。动物的成分主要为蛋白质、脂肪，而细菌，特别是有些好氧细菌能高效利用蛋白质和脂肪；植物的重要成分为碳水化合物，是真菌类的主要营养物质。（2）pH。动物的成分pH一般呈中性，适合于细菌的生长，植物的pH一般呈酸性，适合于真菌。（3）生长因子。动物的成分中所含的生长因子较多、较高，而细菌属于原核生物，生长需要较多的生长因子。 7．微生物引起的食品腐败变质必须具备那些条件？
答案要点：加工前的食品原料带有微生物，食品加工过程中不可避免地要接触空气中的微生物，食品成品也会受到微生物的污染。
发生微生物污染的食品，是否会导致食品变质，还与其它许多因素有关，即：食品发生腐败变质有一定条件。一般说来，食品发生腐败变质，与食品本身的性质、微生物的种类和数量以及当时所处的环境因素都有着密切的关系，其作用结果则决定着食品是否发生变质以及变质的程度。
第十章 微生物与现代发酵工业
1. 细菌酒精发酵与传统酵母菌酒精发酵相比有哪些优缺点？前景如何？
答：假单胞菌属的一些细菌与酵母菌酒精发酵的途径不同，即按ED途径进行酒精发酵。近年来，运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis）已成为酿酒酵母之外发酵生产酒精的第二大菌种，因为与传统的酵母菌发酵生产酒精相比，该菌具有下列优点：①耐高糖能力（400g/L）；②耐乙醇能力高（100 g/L）；③低生物产量和高乙醇收率（在厌氧条件下，每消耗1mol/L葡萄糖，可得1.9mol/L乙醇）；④比生产速率和发酵速度快。但从菌种特性上运动发酵单胞菌也存在不少缺点：该菌一大弱点是底物范围狭窄，据目前所知，只有以葡萄糖和果糖为碳源有良好效果，蔗糖发酵则有一定困难，会产生大量副产物果聚糖和山梨醇，其他糖类和脂肪酸均不能利用作为碳源，在生产上细菌发酵容易染菌，对pH值的控制上也比酵母严格得多，此外，该菌培养时会分泌一种胞外物，导致培养基黏度增加和形成稳定的泡沫等。
利用高温菌生产酒精则可以克服运动发酵单胞菌等中温菌上述缺点，高温菌可在70℃以上高温下生长，由于它的分解代谢能力强，因此发酵时间短，生产能力几乎接近于酵母菌；由于发酵温度高，所以氧在发酵液中的溶解度减低，有利于厌氧菌的生长，而且当温度高时，培养基的黏度下降，因此用于培养液搅拌所需动力亦减少；与中温菌相比，高温发酵对防止染菌问题无关重要；有些高温菌例如乙醇嗜热厌氧杆菌的最适pH值甚为广阔，
在5.5～8.5之间，有时在pH4.5～9.5范围内也能生长；多数高温菌生成乙醇的原料范围很大，包括淀粉、纤维二糖、乳糖和各种戊糖。因此，细菌酒精发酵的前景广阔。
2. 工业上用酵母菌发酵生产酒精、甘油和酵母细胞时，在机理及发酵条件上有何差别？
答：酵母菌发酵生产酒精是走EMP途径，以乙醛（丙酮酸脱羧）为受体生成乙醇，这种发酵称为酵母的一型发酵；
当环境中存在亚硫酸氢钠时，不能以乙醛作为受体，而以磷酸二羟丙酮作为受体时，产物为甘油，称为酵母的二型发酵；在弱碱性条件下（PH7.6），乙醛因得不到足够的氢而积累，两个乙醛分子间会发生歧化反应，一个作为还原剂形成乙酸，一个作为氧化剂形成乙醇，受体为磷酸二羟丙酮，发酵产物为甘油、乙醇和乙酸，称为酵母的三型发酵。这种发酵方式不产生能量，只能在非生长的情况下进行。 酵母菌发酵生产酵母细胞时，是进行好氧发酵。
3. 讨论在甘油发酵中加入亚硫酸盐并保持碱性条件的重要作用及其原理。为什么在甘油发酵中要选择耐高渗透压酵母？
答：亚硫酸盐法是利用酵母异常酒精发酵（酵母的第Ⅱ型发酵）来生产甘油的，该生成途径有如下几个特点：①甘油的生成是添加亚硫酸氢钠，与乙醛复合而使磷酸二羟丙酮代替乙醛作为受氢体的结果，因此甘油产量的大小直接与被复合的乙醛的量有关。② 1，6-二磷酸果糖是甘油和乙醛途径的共同前体，由葡萄糖生成1，6-二磷酸果糖需要消耗ATP，甘油生成途径中不产ATP，而乙醛生成途径才产生ATP，因此从能量守恒可知，要生成甘油则必须有等摩尔量的乙醛生成。③ 乙醛与亚硫酸氢钠复合反应效率低于89%，乙醛不能全部被亚硫酸氢钠复合，而酵母菌体内有乙醇脱氢酶存在，这样，部分乙醇生成不可避免，由于乙醇的生成竞争性地利用3-磷酸甘油醛脱下的氢，而降低了磷酸二羟丙酮转化为α-磷酸甘油时所需的NADH2量，使甘油的产量降低。 耐高渗透压酵母的甘油生产，是在碱性条件下发生的（又称酵母的第Ⅲ型发酵），乙醛因得不到足够的氢而有积累，结果2分子乙醛之间行歧化反应，生成等量的乙酸和乙醇，总反应式为：2C6H12O6+ H2O→2C3H（5OH）3+CH3COOH+ C2H5OH +2CO2
其特点是：①具有耐高渗透压的特性（能在高达20％～25％高浓度糖液中进行发酵）。②发酵需要通风。③除能利用葡萄糖外，还能利用甘油等物质。④此过程产物复杂（CO2、乙醇、甘油、乙酸、高级醇）。
4. 说明糖有氧降解的调节机制，并阐明黑曲霉能大量积累柠檬酸的原因。
答：糖经EMP途径生成丙酮酸，一方面丙酮酸经氧化脱羧形成乙酰CoA；另一方面由CO2固定生成草酰乙酸，这两者缩合形成柠檬酸，进入三羧酸循环。由于乌头酸酶失活或微弱，导致柠檬酸积累。所以柠檬酸工业生产采用以微生物在代谢过程中积累中间体的方式。柠檬酸是微生物好气代谢过程的中间产物，正常情况下在胞内不会积累，况且柠檬酸还可作为黑曲霉的碳源，因此，柠檬酸积累是代谢失调的结果。从理论上推断，积累柠檬酸必须使生成柠檬酸的有关酶系要强大，而柠檬酸后代谢的酶系要微弱，其中糖酵解的调节是柠檬酸发酵最为重要的调节。测定柠檬酸产生菌黑曲霉B60的酵解中间产物，发现磷酸果糖激酶（PFK）是一种调节酶，此酶可被柠檬酸
++
所抑制，受NH4激活，NH4存在可有效解除PFK对胞内柠檬酸积累的敏感性。为了使PFK不受柠檬酸的抑制，则
2+
必须变更营养成份（例如Mn）的限制与氧的供给等。黑曲霉在缺锰的培养基中培养时，可减少HMP途径和TCA
+
环有关酶的活性，可提高细胞内NH4的浓度和呼吸活性，可使EMP途径得到加强；由于在培养基中限制添加氮源，导致乌头酸酶一直处于较低水平，而柠檬酸合成酶的活性却自始至终均较高，从而导致柠檬酸大量积累。
5. 细胞膜缺损突变株在发酵工业中有何应用价值？试举例说明。
答：在谷氨酸发酵中，控制生物素浓度为亚适量，可增加谷氨酸产生菌细胞膜的通透性，使谷氨酸不断分泌到细胞外，从而解除了过量谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的反馈抑制作用，提高谷氨酸的产量。或者添加青霉素，抑制细胞壁后期合成，使细胞壁不能形成完整的网状结构，引起磷脂和胞壁组成分的UDP-N-乙酰己糖胺向外分泌使细菌的细胞壁及细胞膜的合成受到损伤，增加细胞膜的通透性，谷氨酸就能大量分泌到胞外。
2+2+
同样，锰离子（Mn）对产氨短杆菌的肌苷酸透性也有明显作用。当培养基中含有过剩的Mn时，菌体生长
2+
过量，肌苷酸积累减少，若控制培养基中Mn含量，或在发酵的某个时期添加抗生素或表面活性剂，则可解除细胞膜透性对肌苷酸分泌的障碍。
6. 试述赖氨酸（或苏氨酸）生物合成的调节机制，并由此论述赖氨酸（或苏氨酸）发酵生产菌种的选育方向及发酵条件的控制依据。
答：根据赖氨酸的生物合成途径和代谢调节机制，工业发酵生产赖氨酸主要选择谷氨酸产生菌为出发菌株诱
变选育所得的突变株，较容易获得高产菌。主要途径有下列几方面。
（1）彻底解除有关的代谢调节机制 ①选育营养缺陷突变株。切断支路代谢是积累赖氨酸的有效措施，赖氨酸单独对自身合成途径中的酶没有反馈调节作用，因此在苏氨酸限量培养下，即使赖氨酸过量，也能由天冬氨酸生成天冬氨酸半醛。在苏氨酸缺陷型
-（Thr）中天冬氨酸半醛可以进一步转变为赖氨酸和高丝氨酸，高丝氨酸又进而转变为蛋氨酸，但不能生成苏氨
-酸。在高丝氨酸营养缺陷型（Hom）中，由于缺失高丝氨酸脱氢酶，丧失了合成高丝氨酸的能力，这就使天冬氨酸半醛全部转入赖氨酸的合成。通过限制高丝氨酸补给量，使蛋氨酸和苏氨酸的生成有限，因而解除了苏氨酸和
-赖氨酸对天冬氨酸激酶的协同反馈抑制，使赖氨酸得以积累。工业上使用的赖氨酸生产菌以Hom为主，为防止回
----复突变而增加遗传标记，如育成Hom+Thr或Hom+Met（蛋氨酸缺陷型）的双重缺陷型，使生产稳定，增加产量。
②选育抗类似物突变体，可以得到AK对反馈调节脱敏的菌株，代谢调节被遗传性地解除，不受培养基成分的影响，使生产稳定，这是赖氨酸发酵育种的重要手段，尤其是使用营养缺陷型加类似物抗性的突变株。为增强细菌对类似物的敏感性，可采用赖氨酸类似物AEC[S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸]+苏氨酸或苏氨酸类似物AHV（α-氨基-β-羟基戊酸）+赖氨酸来筛选AK脱敏的突变株。
③变换优先合成。优先合成的变换会引起一种终产物的积累。选育HomL（高丝氨酸渗漏缺陷型）和Thrs（苏氨酸温度敏感型）突变株，可以改变优先合成，积累赖氨酸。
（2）增加前体物的生物合成
-①选育丙氨酸缺陷型（Ala）；②增加前体物天冬氨酸；③应用柠磷酸合成酶低活性突变株或磷酸烯醇丙酮酸羧化酶高活性突变株。
（3）解除代谢互锁
-①选育亮氨酸缺陷型（Leu）；②选育抗亮氨酸类似物突变株。
s
（4）选育温度敏感突变株（tem）
选育亮氨酸温度敏感突变株，可提高赖氨酸的产量。
综上所述，若以谷氨酸棒杆菌等谷氨酸生产菌为出发菌株，选育赖氨酸高产菌，其定向育种的遗传标记为：rrr
AEC[S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸抗性株]+CCL（α-氯己内酰胺抗性株）+CBL（苯酯基赖氨酸抗性株）
----+Ala+Leu+Hom+Thr
苏氨酸的代谢控制比赖氨酸更为复杂：苏氨酸既是天冬氨酸族氨基酸分支途径的一种产物，又是异亮氨酸生物合成的前体物；苏氨酸不仅与赖氨酸协同反馈抑制天冬氨酸激酶(AK)，它还对分支途径上的关键酶高丝氨酸脱氢酶(HD)实行反馈调节。因此，要想积累苏氨酸，根据代谢控制理论的研究，必须选育营养缺陷型和抗代谢调节的多重突变株，以解除反馈调节、切断不必要的支路以及阻断产物的分解，才能实现。苏氨酸高产菌的选育途径可从以下几方面进行。
（1） 设法遗传性地解除自身的反馈调节
r
苏氨酸发酵首先必须要解除苏氨酸本身对关键酶AK和HD的反馈调节。选育AEC菌株常作为解除赖氨酸和苏氨酸对AK的协同抑制及赖氨酸单独的反馈抑制的手段。
（2）切断支路代谢
切断蛋氨酸和赖氨酸的支路代谢，并通过限量供应蛋氨酸和赖氨酸，以解除它们对苏氨酸合成途径中关键酶
r
的反馈调节，可进一步提高苏氨酸产量。若能进一步切断通向赖氨酸的支路代谢，育成AHV（α-氨基-β-羟基
--戊酸抗性株）+Met+Lys（赖氨酸缺陷型），使天冬氨酸半醛全部转向苏氨酸，产量还会提高。
（3）增加前体物的生物合成
天冬氨酸是苏氨酸生物合成的前体物，增加天冬氨酸的合成，是苏氨酸得以大量积累的必要条件。可以通过
rr
选育天冬氨酸结构类似物抗性突变株，如天冬氨酸氧肟酸盐抗性株（AspHx）、磺胺类药物抗性株（SG）等，遗传性地解除天冬氨酸对磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PC）的反馈抑制，使天冬氨酸大量合成。
为了进一步提高产量，也为了防止回复突变，可以筛选多重遗传标记突变株，归纳起来，苏氨酸产生菌定向
r---r-s
选育的遗传标记为：AHV+Met+Lys（或DAP，即二氨基庚二酸营养缺陷型）+AEC+Ileu（或Ileu，即异亮氨酸
r
温度敏感型）+SG。
7. 阐述谷氨酸棒杆菌芳香族氨基酸生物合成的调节机制，并讨论选育芳香族氨基酸高产菌株的育种思路。 答：谷氨酸棒杆菌的芳香族氨基酸生物合成的调节机制与大肠杆菌不同。DAHP合成酶、氨茴酸合成酶、分支酸变位酶和预苯酸脱水酶是关键酶。该菌的DAHP合成酶只有1种，受苯丙氨酸和酪氨酸协同反馈抑制，色氨酸增强这种抑制作用。当3种氨基酸共同存在时，最大抑制作用约90%。氨茴酸合成酶受色氨酸强烈抑制，色氨
酸与分支酸是竞争性的，与谷酰胺是非竞争性的。色氨酸还阻遏该酶的合成。苯丙氨酸对末端途径第一个酶即预苯酸脱水酶有反馈抑制作用，当苯丙氨酸浓度为0.05mmol/L时，对该酶的抑制作用达100%。色氨酸对该酶起交叉抑制作用（当浓度达0.1mmol/L时抑制100%），而酪氨酸对该酶有激活作用，能和抑制剂相竞争。苯丙氨酸或酪氨酸部分地抑制这两种氨基酸合成途径的分支酸变位酶，当两者共存（浓度达0.1mmol/L）时，对该酶完全抑制；而色氨酸激活分支酸变位酶（浓度为0.1mmol/L 时酶活力为对照的260%），而且能恢复被苯丙氨酸和酪氨酸所抑制的酶活力。苯丙氨酸对分支酸变位酶的生成有阻遏作用。酪氨酸轻微地抑制本身末端途径的第一个酶预苯酸脱氢酶。
第一个分支点处的分支酸变位酶有两个生理作用，一是控制通向L-phe和L-tyr生物合成的代谢流；二是平
-5
衡分配L-phe、L-tyr和L-trp生物合成所需要的分支酸。因为氨茴酸合成酶对分支酸的亲和力（Km=6.25×10mol）
-3
大于分支酸变位酶（Km=2.9×10mol），所以L-trp的生物合成优先于L-tyr与L-phe的合成。但由于L-trp对分支酸变位酶有激活作用，能完全解除由L-phe（0.1mol/L）所引起的抑制，并能一半地解除由L-tyr与L-phe共存所引起的抑制，因此使分支酸趋向合成L-tyr和L-phe。当这两种氨基酸过量时，便抑制该酶，转向合成L-trp。通过L-trp激活分支酸变位酶的活性来平衡活菌体内这3种氨基酸生物合成之间的比例。
同样，第二个分支点处的预苯酸脱水酶所受的负、正调节机制，使L-tyr和L-phe合成平衡。由于L-phe的生物合成受到自身的反馈抑制，产生L-tyr比L-phe容易，并且由此产生的L- tyr与L-phe竞争性地解除后者对预苯酸脱水酶活性的抑制。L-phe将继续被合成，直至其浓度达到与L-tyr竞争性地抑制预苯酸脱水酶的水平，此时L-tyr的生物合成又重新开始。因此，L-tyr似乎在预苯酸脱氢酶和预苯酸脱水酶之间起分配作用，使这两种氨基酸的合成保持平衡。进而，所产生的三种芳香族氨基酸又协同抑制其共同途径初始酶DAHP合成酶的活性。
苯丙氨酸产生菌的选育，一方面应设法解除苯丙氨酸自身的反馈调节，另方面应切断合成酪氨酸和色氨酸的支路代谢，同时应遗传性地解除苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸的反馈调节。采用抗性兼营养缺陷型突变株能明显提高苯丙氨酸产量。例如，谷氨酸棒杆菌一株原养型变异株对PFP（对-氟苯丙氨酸）有抗性，在10%糖蜜培养基中
-rr
产生5.5 g/L苯丙氨酸和少量酪氨酸，而另一株变异株[tyr（酪氨酸缺陷型）+PFP（对-氟苯丙氨酸抗性株）+PAP（对-氨基苯丙氨酸抗性株）]，在糖蜜培养基中产生9.55 g/L苯丙氨酸。这些菌株具有脱敏的预苯酸脱水酶，但DAHP合成酶仍受酪氨酸和苯丙氨酸的协同反馈抑制，故此必须控制培养基酪氨酸的量。
要积累大量的L-酪氨酸，用谷氨酸棒杆菌选育多重营养缺陷型或是营养缺陷型与对芳香族氨基酸类似物多
-重抗性的组合，后一类型往往能积累更多的产物。例如谷氨酸棒杆菌的双重缺陷突变株LM-96[phe(苯丙氨酸缺
-陷型)+Ade(腺嘌呤缺陷型)]在20%糖蜜培养基中产酪氨酸15.1 g/L。该菌株虽然在限量苯丙氨酸下能解除苯丙氨酸的调节，但还存在酪氨酸对预苯酸脱氢酶的部分抑制作用。以野生型谷氨酸棒杆菌KY101018为出发菌株，
L
先诱变育得phe（苯丙氨酸渗漏缺陷型）突变株KY10233，继而育得多种芳香族氨基酸结构类似物抗性突变株98-TX-71，在含糖10%的糖蜜培养基中生成13.5 g/L L-酪氨酸。由此再衍生的酪氨酸敏感变异株（在含100～
-400mg/L L-酪氨酸基本培养基中生长缓慢的菌落）pr-20能使酪氨酸产量提高至17.6 g/L。若能进一步育得Trp（色氨酸缺陷型）或对tyr类似物有抗性，估计酪氨酸的产量还会提高。
从谷氨酸棒杆菌色氨酸生物合成调节机制可知，色氨酸对自身分支途径的第一个酶具有反馈抑制和反馈阻遏
--作用，因此，采用营养缺陷型，切断代谢支流，仍不能大量生产色氨酸。如谷氨酸棒杆菌KY9456（phe+tyr）在有足够的分支酸下也只能产生微量的色氨酸（0.15 g/L）。要大量累积色氨酸必须设法解除色氨酸对氨茴酸合成酶的反馈调节，为此必须选育调节突变株。据此，从KY9456出发进一步选育得多重抗性突变株4MT-11，在含糖10%的糖蜜培养基中产生4.9 g/L L-色氨酸。该菌的色氨酸合成仍受苯丙氨酸和酪氨酸的抑制，因此再赋予其结构类似物耐性的特点，得pX-115-97在上述条件下产色氨酸12 g/L。最近报道将抗5-氟色氨酸和氮丝氨酸的黄色短杆菌A-100诱变，增加磺胺抗性标记，产色氨酸达19 g/L。
8. 试述肌苷酸生物合成调节机制、菌种选育方向及发酵条件控制的原理。
答：产氨短杆菌中嘌呤系核苷酸合成的调节机制：IMP合成途径的关键酶PRPP转酰胺酶受到AMP、ADP、ATP
-以及GMP的反馈抑制，被腺嘌呤阻遏，使用腺嘌呤缺陷型(Ade)时通过限制腺嘌呤添加量可以解除解除上述的反馈调节，肌苷酸得以积累。IMP以后有两条分支途径，其中IMP脱氢酶受到GMP反馈抑制，被鸟嘌呤阻遏；SAMP
--合成酶受到AMP、ADP、ATP的反馈调节。如果在Ade(SAMP合成酶缺失)基础上再诱变成Xan(IMP脱氢酶缺失)，这样一方面切断支路代谢，同时通过限制鸟嘌呤或者黄苷的添加量解除GMP对PRPP转酰胺酶的反馈抑制，增加IMP积累。
在产氨短杆菌的IMP发酵合成过程中主要有两种控制机制，分别控制腺嘌呤和锰离子的添加量。腺嘌呤和锰离子是控制IMP发酵合成的重要因子，起着限制菌株生长和IMP积累的作用，但是两者的影响是彼此独立的。腺