该数据集用于支持从事微生物发酵、益生菌应用以及代谢工程研究的企业和科研机构开展代谢通路与产物分析工作。数据主要记录微生物在不同代谢通路下的能量利用情况、产物生成比例以及代谢系统之间的协调特征，可为菌株筛选、发酵条件优化和代谢调控研究提供数据基础。数据内容包括：数据编号，用于标识每一条记录；株系编号，表示不同的微生物或益生菌菌株；代谢通路名称，用于说明通路的类型和功能方向；关键代谢酶，记录通路中起主要催化作用的酶；反应类型，描述反应过程的化学性质；底物名称及底物浓度，用于反映反应起始物质及其数量；产物浓度，用于记录生成物的含量；通量值，表示代谢反应的速率；选择性指数，用于说明目标产物在所有产物中的占比；能量利用方式，描述代谢过程中能量的获得和使用形式；基因表达特征，记录关键代谢酶相关基因的表达变化情况；环境条件摘要，用于描述实验或发酵的操作条件；系统协同性指数，用于反映不同代谢通路之间的配合程度；综合代谢性能评分，用于综合评价菌株在特定代谢通路下的整体代谢表现。

本数据集的数据处理规则包括原始数据的获取、实质性加工处理及创新性数据的生成三个环节。原始数据来源于微生物发酵实验与代谢流分析结果，包含底物浓度、产物浓度、通量值、基因表达特征及环境条件等信息，其中底物浓度和产物浓度由液相色谱或气相色谱实验获得，通量值通过代谢流分析计算，基因表达特征来源于实时荧光定量聚合酶链式反应检测结果，环境条件摘要由发酵监控系统导出。数据清洗阶段使用Python工具进行去重、缺失值剔除及异常值识别，通过Z-score与四分位距法修正超出合理范围的异常数据，对数值型字段进行标准化以消除量纲差异，对文本型字段进行人工校验和关键词统一处理，确保表达规范一致。在加工分析阶段，采用主成分分析提取代表代谢活性的综合因子，并通过Pearson相关分析确定通量值与产物选择性之间的相关性，结合能量利用特征建立加权综合模型，计算综合代谢性能评分。最终生成的系统协同性指数（第14列）和综合代谢性能评分（第15列）为本数据集的创新性数据字段，前者反映代谢网络的整体协调水平，后者综合评估菌株在特定代谢通路下的代谢表现，体现了本数据集在经过建模与多指标融合分析后的创新性成果。

该数据集可应用于微生物发酵工艺优化、代谢工程设计、益生菌制剂开发、发酵过程监测和生物信息建模等领域。通过对不同菌株在多种代谢通路下的能量转化效率和产物生成特征进行系统分析，可为科研机构、生产企业和技术研发团队提供数据支撑。对于从事益生菌研究和代谢工程改良的单位，本数据集可用于比较不同菌株的代谢性能，识别高能量利用率和高产物选择性的代谢途径，为菌株选育和代谢通路优化提供参考。对于从事发酵生产的企业，可利用本数据集指导工艺参数的调整，提高主要产物的产率和稳定性，减少副产物的生成和能源消耗。科研机构可根据该数据集建立代谢网络模型，研究基因调控、能量代谢与产物分布的关系，为代谢重构和生物合成路径设计提供支持。

数据编号：D0001；株系编号：Lp-08；代谢通路名称：谷氨酸合成途径；关键代谢酶：己糖激酶（HK）；反应类型：氧化还原反应；底物名称：核糖-5-磷酸；底物浓度 (mmol/L)：17.12；产物浓度 (mmol/L)：15.53；通量值 (mmol/gDCW·h)：9.01；选择性指数：0.94；能量利用方式：糖酵解供能；基因表达特征：下调0.9倍；环境条件摘要：pH6.0，35℃，搅拌300rpm；系统协同性指数：0.71；综合代谢性能评分：81。数据编号：D0002；株系编号：Lp-20；代谢通路名称：精氨酸分解途径；关键代谢酶：葡萄糖异构酶（GI）；反应类型：还原反应；底物名称：精氨酸；底物浓度 (mmol/L)：26.03；产物浓度 (mmol/L)：26.95；通量值 (mmol/gDCW·h)：7.04；选择性指数：0.63；能量利用方式：NADH再氧化；基因表达特征：下调0.9倍；环境条件摘要：pH6.5，36℃，厌氧环境；系统协同性指数：0.73；综合代谢性能评分：96。 附件下载

代谢通路通量与产物选择性分析数据集存储于Excel表格中，数据表字段包含：数据编号(Data_ID)、株系编号(Strain_ID)、代谢通路名称(Pathway_Name)、关键代谢酶(Key_Enzyme)、反应类型(Reaction_Type)、底物名称(Substrate_Name)、底物浓度(Substrate_Concentration_mmol_L)、产物浓度(Product_Concentration_mmol_L)、通量值(Flux_Value_mmol_gDCW_h)、选择性指数(Selectivity_Index)、能量利用方式(Energy_Utilization_Mode)、基因表达特征(Gene_Expression_Pattern)、环境条件摘要(Environment_Profile)、系统协同性指数(System_Coherence_Index)、综合代谢性能评分(Metabolic_Performance_Score)。