微生物代谢控制和分析方法
微生物代谢工程是综合利用现代生物技术手段改变模式菌株代谢途径，以实现调控目标的整个过程。一般自然条件下，细胞生产目的物质 (细胞或代谢产物)的能力是有限的。为了获得更多所需的目标产物，通常采用各种手段改变分支代谢途径中的碳流通量或者改变碳架物质流的分布，将更多碳流导入目标产物的合成途径以获得最大的产物转化率。这就是代谢工程所要解决的基本问题。
微生物代谢调控可以从三个方面理解：1）信息途径：外源基因的的引入或切除，影响 DNA、RNA 的复制或转录，激活或者抑制酶的活性；2）物质途径：包括利用新底物、添加前体，中间产物等。如丙酸被广泛用作若干大环内酯类抗生素的前体；3）能量途径：包括改变温度、增加或减少能量物质的浓度。比如提高细胞内的 ATP 水平，有利于脂肪酸的合成。后两者虽然也涉及到基因工程对菌株的改造，但主要依靠使用不同的方法来控制发酵过程得以实现。
一些代谢调控手段早在代谢工程概念提出之前就已经广泛运用于畜牧生产实践中。现如今，其在实践操作和理论研究方面都有较大突破。在理论分析方面，如转录水平、能量水平、酶水平、代谢通量水平等都有着大量的研究。在实际生产过程中，优化培养基的组成、添加促进目标产物合成或分泌的增效剂、增加培养基渗透压、改变好养菌的耗氧特性和改变发酵工艺等可有效改善发酵性能。同时衡量其发酵工艺优劣的标准往往就是目标产品的产量。
传统代谢通量分析方法大多建立在一个假设上—细胞始终处于物质和能量稳定状态。根据物质守恒和能量平衡原理，并结合测定胞外代谢产物参数（浓度等）可以计算胞内代谢流。这种方法的优点是可以精确的对代谢流向进行计算，缺点则是只能揭示代谢物质的静态分布。而对于具有高敏感性的生化反应系统而言，运用代谢控制分析(Metabolic Control Analysis，MCA) 的方法则更为可靠，这种研究方法认为代谢过程的不同控制手段可以改变酶促反应，从而影响整体的代谢过程。可以在理解代谢结构的基础上，通过实验数据和理论计算，对整个代谢模型求解。
