微生物發(fā)酵產(chǎn)酶(文件)
【正文】 、纖維素酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶、幾丁質(zhì)酶等。大量菌絲交織成絨毛狀、絮狀或網(wǎng)狀等，稱為菌絲體（ mycelium）。 ? 據(jù)統(tǒng)計，在 550種酶制劑中有近 1/3是霉菌產(chǎn)生的。生產(chǎn)葡萄糖氧化酶、苯氧甲基青霉素?；浮⒗w維素酶等。在氣生菌絲上產(chǎn)生簡單的長而直立的分生孢子梗 , 分生孢子為球形至卵形 ,呈綠色 ,藍(lán)色或黃色 ,即通常看到的各種青霉菌落特有的顏色。 ? 生產(chǎn)纖維素酶的重要菌株。 酵母 啤酒酵母 ：丙酮酸脫羧酶、醇脫氫酶等。 （ 2）初篩：分離產(chǎn)目的酶的菌株； 給予特殊的培養(yǎng)基或培養(yǎng)條件，進而讓目的菌株得以繁殖，盡可能地把只成為目的菌的菌株分離出來。 現(xiàn)代酶制劑的大規(guī)模生產(chǎn)以 液體深層發(fā)酵法 為主。 方法：在試管斜面上培養(yǎng) 13代。 擴大培養(yǎng)應(yīng)注意的事項： （ 1）盡量 減少傳代次數(shù) ，以降低菌種衰退和污染的可能性； （ 2）培養(yǎng)基成分一般應(yīng)比發(fā)酵培養(yǎng)基的 氮源 豐富； （ 3）培養(yǎng)時間一般控制在微生物生長的 對數(shù)生長期 ，及時接入下一級培養(yǎng)或發(fā)酵罐； （ 4）嚴(yán)格控制 培養(yǎng)條件 （ pH、溫度、通氣量等），加強培養(yǎng)過程的實時監(jiān)測。 此外有些微生物可以采用脂肪、石油、乙醇等為碳源。 來源：① 有機氮 ：常利用農(nóng)副產(chǎn)品的籽實榨油后的副產(chǎn)品，如豆餅、花生餅、菜子餅等； ② 無機氮 ：含氮的無機化合物，如（ NH4） 2SONH4NO3 、 NaNO3和（ NH4） 3PO4等。 酶制劑中所用的生長因子，大多是由天然原料提供，如玉米漿、麥芽汁、豆芽汁、麩皮、米糠、酵母膏等。 發(fā)酵培養(yǎng)： 是供菌種生長繁殖和發(fā)酵產(chǎn)物合成之用。 （ 1）不同的微生物有不同的最適生長溫度。 （ 2） 微生物生長的最適 pH值與產(chǎn)酶最適 pH值往往不同。 （ 5）生產(chǎn)中控制 pH值的方法 ② 添加 緩沖液 維持一定的 pH值（如磷酸鹽）； ① 調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的 原始 pH，保持一定的 C/N比 ； ③ 發(fā)酵液中 pH過高，加 糖或淀粉 來調(diào)節(jié)。微生物一般只能利用溶解氧。 ?危害： 阻礙 CO2的排除，影響氧的溶解；引起染菌。 誘導(dǎo)物的濃度： 必須控制在適當(dāng)濃度。 （三）通過基因突變提高酶產(chǎn)量 使誘導(dǎo)型變成組成型； 使阻遏型變成去阻遏型。 。 在培養(yǎng)基中添加 1%的吐溫（ Tween），可使纖維素酶的產(chǎn)量提高 10~20倍。 （二）控制阻遏物的濃度 解除終產(chǎn)物阻遏的方法 降低培養(yǎng)基中酶作用產(chǎn)物的濃度； 添加終產(chǎn)物的類似物。 四、提高酶產(chǎn)量的措施 （一）添加誘導(dǎo)物 誘導(dǎo)酶的發(fā)酵生產(chǎn)，添加酶合成的誘導(dǎo)物，可以顯著提高酶產(chǎn)量。 濕度的調(diào)節(jié)控制 用固體培養(yǎng)基生產(chǎn)酶制劑時，一般前期濕度低些，培養(yǎng)后期濕度大些，有利于產(chǎn)酶。 ④ 通過調(diào)節(jié) 通氣量 來實現(xiàn)； ⑤ 加 酸 、 堿 。 黑曲霉 α淀粉酶 糖化酶 pH值中性 ↑ ↓ pH值偏酸性 ↓ ↑ （ 4）影響 pH值的因素 ① 一般來說，培養(yǎng)基成分中 C/N比高 ，發(fā)酵液傾向于 酸性 ，pH低； C/N比低 ，發(fā)酵液傾向于 堿性 ， pH高。因此，在發(fā)酵罐中均設(shè)有足夠傳熱面積的熱交換裝置，如排管、蛇管，夾套、噴淋管等。 例： 醬油曲霉生產(chǎn)蛋白酶， 28℃ 時蛋白酶產(chǎn)量比在 40 ℃ 條件下高 2~4倍，在 20℃ 條件下發(fā)酵，則蛋白酶產(chǎn)量更高，但細(xì)胞生長速率較慢。 微生物發(fā)酵產(chǎn)酶培養(yǎng)基舉例 枯草桿菌 BF7658 ａ 淀粉酶發(fā)酵培養(yǎng)基： 玉米粉 8% 豆餅粉 4% 磷酸氫二鈉 % 硫酸銨 % 氯化鈣 % 氯化銨 % 自然 pH 黑曲霉糖化酶發(fā)酵培養(yǎng)基 玉米粉 10% 豆餅 4% 麩皮 1% pH ~ （二）培養(yǎng)基的種類 斜面培養(yǎng)基： 是供菌種生長繁殖使用的 。 基本功能：構(gòu)成細(xì)胞的成分； 構(gòu)成酶產(chǎn)品的組分； 作為酶的激活劑。 培養(yǎng)基 是人工配制的供微生物生長、繁殖及合成酶的營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。 碳源 、 氮源 、 無機鹽 、 生長因素 、 水 等。 培養(yǎng)基稱為種子培養(yǎng)基。 發(fā)酵產(chǎn)酶的一般工藝流程 [原 料 ] [ 原始菌種 ] [ 麩皮等原料 ] ↓ ↓ 餅粕等原料 淀粉質(zhì)原料 試管斜面培養(yǎng) (活化 ) [ 配制培養(yǎng)基 ] ↓ ↓ ↓ (滅菌 ) 按不同原料 凈化 、 粉碎 搖瓶等分級擴大培養(yǎng) 作不同處理
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