通過缺陷型微生物的發酵可以生產各種各樣的氨基酸。 所有微生物在培養時都能產生氨基酸，主要用於細胞生長所必需的蛋白質合成。在氨基酸的工業化生產中，一般應使微生物積累較高濃度的氨基酸，才具有實際價值。因此，利用微生物發酵生產氨基酸的關鍵是解除反饋調節，使氨基酸能過度積累。 通常可以採用以下方法：
1、刺激細胞同化起始底物；
2、抑制副反應；
3、刺激細胞內氨基酸合成酶系的合成並提高酶的活力；
4、抑制或降低使已合成氨基酸降解的酶的活性；
5、刺激細胞將胞內的氨基酸釋放到細胞外。 因此，如果要從一種野生型微生物出發獲得氨基酸的工業化生產菌種，就必須對該微生物的代謝途徑進行研究，進而對其遺傳基因進行改造。遺傳基因的改造可以採用傳統的誘變育種方法，也能應用現代的基因重組技術，這兩種方法都已廣泛地用於氨基酸高產菌種的選育。
