微生物的代谢产物分为初级产物和次级产物两大类。不同种类的微生物,初级代谢产物的种类基本相同,主要是指氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。不同种类的微生物次级代谢产物有很大的不同,如抗生素、毒素、激素、色素等。
微生物代谢的调节机制主要有两种:酶合成调节机制和酶活性调节。酶合成调节机制是在基因水平上调节酶合成(即产酶量)而实现代谢调节的方式,属一类较间接而缓慢的调节方式。优点是通过阻止酶的过量合成来调节代谢,有利于节约生物合成的原料和能量。酶活性调节包括酶活性的激活和抑制两个方面。酶活性的抑制主要是反馈抑制,它主要表现在某代谢途径的末端产物(即终产物)过量时,这个产物可反过来会直接抑制该途径中第一个酶的活性,促使整个反应过程减慢或停止,从而避免了末端产物的过多累积。反馈抑制具有作用直接、高效快速以及当末端产物浓度降低时又可重新解除等优点。如谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸过程中的调节机制。
人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性、控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)等。其中应用营养缺陷型菌株以解除正常的反馈调节和通过控制细胞膜的渗透性来解除反馈抑制在发酵工业中得到了广泛的应用。
