《表1 米根霉合成乳酸代谢模型中包含的反应》

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《米根霉复合诱变筛选高产L-乳酸的形态突变菌株及碳代谢流分析》

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构建代谢网络模型时作出以下简化和假设:（1）只考虑主要中心碳代谢反应的物流平衡；（2）对于中间代谢物的代谢库采用拟稳态假设，即瞬间浓度变化速率为0；（3）几个连续且无分支点的反应简化成1个反应式，所有反应方程包括生物量合成的过程均按固定比例进行；（4）能量供需平衡，即维持生物量与产物生成反应途径中消耗的能量与糖酵解途径（又称EMP途径，embden-meyerhof-parnas pathway，简称EMP途径）、三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，简称TCA）产生的能量总数相等，辅酶Ⅰ（nicotinamide adenine dinucleotide，简称NADH）与还原型核素二核苷酸（flavine adenine dinucleotide，简称FADH2）都可以通过电子传递链生产腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine triphosphate，简称ATP）；（5）菌体组分，如DNA、RNA、蛋白质等大分子的合成途径使用米曲霉反应模型[11]，在磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway，简称PPP）的中间代谢产物中亦有流向大分子的流量，但由于与其他标出的途径相比流量甚微，因此忽略不计；（6）葡萄糖进入细胞时须消耗ATP；（7）TCA作为主要的能源提供途径，其中间代谢物的积累可以忽略不计。模型中包含的反应如表1所示。整个代谢网络含有53个反应，44个中间代谢物，此时自由度为9。该代谢网络中有6个可测速率，即葡萄糖消耗速率以及乳酸、富马酸、乙醇和生物量的生成速率，加上二氧化碳的含量变化速率。由于可测定的速率数量小于自由度，通过Matlab 7.5软件求解代谢分布。在此代谢网络中，葡萄糖作为碳源被细胞吸收，因此在代谢通量的计算中，将不同时间段初始葡萄糖利用的比值定义为100。