代谢途径优化(optimization of metabolic pathway),理学-生物学-生物工程-发酵工程-发酵史-代谢工程-代谢途径/网络重构-代谢途径优化,为使生物体内生产所需产品的代谢途径的通量尽可能大所采取的一系列优化方法。为达到这一目的,需要从底物进入细胞到产物产生的全过程中的4个方面加以控制:①使来自上游和各个注入分支的碳源能畅通地流向目的产物。②阻塞或去除与目的产物的形成无关或关系不大的代谢支流,使碳源相对集中地流向目的产物。③消除或削弱目的产物进一步代谢的途径。④解除目的产物对合成途径的反馈抑制。为了优化代谢途径,首先要找到代谢途径的限速步骤在哪里。这可以通过对代谢途径的代谢控制过程和代谢通量进行分析,然后利用数学模型合理地解释和预测影响目标代谢途径通量的瓶颈,进而在真实发酵条件下优化关键代谢节点通量或代谢物。对代谢途径进行分析就必须弄清集成的代谢网络、单个途径和酶促反应之间的复杂联系,需要使用数学的计算方法。数学可简易化管理多成分系统,并能定量描述反应过程。有效的数学计算工具必须依赖于数学分析和数学表达理论等方面的进步。