微生物發(fā)酵產(chǎn)酶-全文預覽
【正文】 ↓ ↓ 水解 種子罐培養(yǎng) ↓ ↓ [ 淀粉糖液 ] [ 發(fā)酵罐 (液體發(fā)酵 ) ] [ 發(fā)酵池 (固體發(fā)酵 ) ] ↓ ↓ ↓ 培養(yǎng) 配制培養(yǎng)基 ↓ (滅菌 ) [ 發(fā)酵液 ] [ 成品曲 ] ↓ ↓ ↓ 下游加工 {液態(tài)酶制劑 } ↓ {固體粗酶制劑 } {各種精制酶制劑 } 酶發(fā)酵生產(chǎn)的一般工藝流程圖 一、生產(chǎn)種子的制備 生產(chǎn)種子： 由原始保藏菌種，經(jīng)過 活化 ， 擴大培養(yǎng) ，用于發(fā)酵罐接種的大量菌體。 （三）產(chǎn)酶菌種的保存 保藏方法 :斜面保藏法、沙土保藏法、真空冷凍干燥保藏法、低溫保藏法、石蠟油保藏法等。 （二 ）生產(chǎn)菌種的來源 向菌種中心購買或索取。 ? 分布于土壤、空氣中，常見于淀粉食品上，可引起霉腐變質(zhì)和水果、蔬菜的腐爛。在木質(zhì)素、纖維素豐富的基質(zhì)上生長快，傳播蔓延迅速。 (二 )形態(tài) 青霉的營養(yǎng)體為無色或淡色的菌絲體 ,菌絲各細胞之間有橫隔膜。 紅曲霉（ Monascus） 生產(chǎn) α淀粉酶、糖化酶、麥芽糖酶、蛋白酶等。霉菌繁殖迅速，常造成食品、用具大量霉腐變質(zhì)，但許多有益種類已被廣泛應用，是人類實踐活動中最早利用和認識的一類微生物。構(gòu)成霉菌菌（個）體的基本單位稱為菌絲（ hyphae），呈長管狀，可不斷自前端生長并分支。另一方面 ,放線菌菌體呈纖細的菌絲狀 ,而且分支 ,又以外生孢子的形式繁殖 ,這些特征又與霉菌相似。生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、5’ 核苷酸酶。 醋酸桿菌 （ Acetobacter） ? 菌體從橢圓至桿狀，單個、成對或成鏈，革蘭氏陰性，不生芽孢。 大多數(shù)大腸桿菌是無害，但也有些大腸桿菌是致病的，會引起腹瀉和尿路感染。 （ 2）中期合成型： 要從 解除阻遏 和 提高 mRNA的穩(wěn)定性 兩方面進行努力。 （ 1） 不受 培養(yǎng)基中某種物質(zhì) 阻遏 時，可隨著細胞生長而開始合成； 受阻遏的酶 ，要在細胞生長一段時間或進入平衡期后，解除阻遏，酶才開始合成。只有隨著細胞的生長，阻遏物幾乎被細胞用完而使阻遏解除后，酶才開始大量合成。 許多水解酶的生物合成都屬于這一類型。 濃度 酶濃度 細胞濃度 時間 (h) 延續(xù)合成型 ?酶的合成伴隨著細胞生長而開始，但在細胞進入 平衡期后 ，酶還可以 延續(xù)合成 較長的一段時間。 （ 2）生長至平衡期后，酶濃度不再增長，說明 mRNA很不穩(wěn)定 。 葡萄糖阻遏 223。 誘導物一般是酶催化作用的底物或其底物類似物。 CAP：分解代謝物活化劑蛋白，又稱環(huán)腺苷酸受體蛋白(cAMP receptor protein， CRP）。 意義： 通過阻止酶的過量合成，節(jié)約生物合成的原料和能量。 適于微生物、動植物細胞。 酶發(fā)酵生產(chǎn)的類型 固體培養(yǎng)發(fā)酵 ：主要適于各種霉菌的發(fā)酵產(chǎn)酶 培養(yǎng)基以麩皮、米糠等為主要原料，經(jīng)滅菌后，接入產(chǎn)酶菌株，在一定條件下發(fā)酵。 微生物發(fā)酵產(chǎn)酶 目前工業(yè)用酶大多數(shù)來自微生物。 重點： ?酶生物合成的基本理論； ?微生物發(fā)酵產(chǎn)酶工藝 。 酶發(fā)酵生產(chǎn)的前提之一：選育到性能優(yōu)良的產(chǎn)酶微生物！ 對 產(chǎn)酶微生物 的要求： （ 1）產(chǎn)酶量高； （ 2）易培養(yǎng)和管理； （ 3）產(chǎn)酶性能穩(wěn)定； （ 4）利于酶產(chǎn)品的分離純化； （ 5）安全可靠、無毒性等。 液體深層發(fā)酵 （ 目前酶發(fā)酵生產(chǎn)的主要方式 ） 液體培養(yǎng)基，經(jīng)滅菌、冷卻后，接入產(chǎn)酶細胞，在一定條件下發(fā)酵。 優(yōu)點：解除細胞壁擴散阻礙；易于細胞間質(zhì)中的酶的 分泌；可反復或連續(xù)使用 缺點：制備復雜，維持較高的滲透壓，需防止細胞壁再生
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