第一步：NH4+和供氢体还原性辅酶II（NADPH2）存在的条件下，α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶（GHD）的催化下，发生还原氨基化反应，或转氨酶（AT）催化转氨反应，或谷氨酸合成酶（GS）催化，形成谷氨酸。
GHD方程式：HOOC-CO-CH2-CH2-COOH+NADPH+H++NH4+→HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+H2O+NADP+
AT方程式：HOOC-CO-CH2-CH2-COOH+COOH-CHNH2-R→HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+COOH-CO-R
GS方程式：HOOC-CO-CH2-CH2-COOH+COOH-CHNH2-CH2-CH2-COOH+NADPH+H+→HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+NADP [6]
第二步：谷氨酸发酵液与盐酸离心搅拌并育晶、搅拌、沉淀生成谷氨酸钠。
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