酶工程2酶的發(fā)酵生產(chǎn)(編輯修改稿)
2025-02-02 08:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 酶的生 產(chǎn)過(guò)程 培 養(yǎng) 基 發(fā)酵 方法 發(fā)酵 控制 通氣 供氧 分離 純化 精制 微生物發(fā)酵法 酶的 發(fā)酵 生產(chǎn) 方式 固體發(fā)酵 液體深層發(fā)酵 固體發(fā)酵 表面培養(yǎng) 或 曲式培養(yǎng) 以麩皮、 米糠等為 基本原料 ，加入適 量的無(wú)機(jī) 鹽和水作 為培養(yǎng)基 進(jìn)行產(chǎn)酶 微生物菌 種培養(yǎng)的 一種培養(yǎng) 技術(shù) 淺盤培養(yǎng) 轉(zhuǎn)鼓培養(yǎng) 多用通風(fēng)式 厚層培養(yǎng) 固體發(fā)酵技術(shù)原理 微生物發(fā)酵法 微生物發(fā)酵法 固體發(fā)酵法 設(shè)備簡(jiǎn)單，便于推廣，特別 適合于霉菌的培養(yǎng)和產(chǎn)酶 發(fā)酵條件不易控制、物料 利用不完全、勞動(dòng)強(qiáng)度大、 容易染菌等 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 不適于胞內(nèi)酶的生產(chǎn) 液體深層發(fā)酵 浸沒式發(fā)酵 利用液體 培養(yǎng)基， 在發(fā)酵罐 內(nèi)進(jìn)行的 一種攪拌 通氣培養(yǎng) 方式 液體發(fā)酵技術(shù)原理 酶制劑生產(chǎn)的 主要培養(yǎng)方式 原料的利用率和酶的產(chǎn)量都較高，培養(yǎng)條件容易控制 微生物發(fā)酵法 常用的酶制劑 1 常用的酶制劑 2 酶的生物合成 酶的生物合成受 基因 和 代謝物 的雙重控制 基因 決定形成酶分子的化學(xué)結(jié)構(gòu) 代謝物 （酶反應(yīng)的底物、產(chǎn)物或類似物）控制和調(diào)節(jié)酶的合成 誘變或基因工程來(lái)培育優(yōu)良品種 工藝調(diào)控 生產(chǎn)工藝 工藝流程 胞外 生產(chǎn)工藝 工藝流程 胞內(nèi) 生產(chǎn)工藝 —— 培養(yǎng)基 生長(zhǎng)因子 —— 酶生產(chǎn)時(shí)需要供給微生物生長(zhǎng)所需的氨基酸、維生素、嘌呤堿和嘧啶堿等生長(zhǎng)因子。一般通過(guò)加入玉米漿、酵母膏、麩皮、米糠，以及豆餅等來(lái)提供。例如：添加含有生長(zhǎng)因子的大豆酒精提取物，可使米曲酶的蛋白酶產(chǎn)量提高 。 產(chǎn)酶促進(jìn)劑 —— 少量加入之后能顯著增加酶產(chǎn)量的物質(zhì)。一般都是酶的 誘導(dǎo)物 或 表面活性劑 。例如纖維素能誘導(dǎo)纖維素酶，吐溫 80可提高多種酶的產(chǎn)量。表面活性劑提高酶產(chǎn)量的作用機(jī)制目前還未完全了解，使用時(shí)必須考慮其對(duì)微生物是否有毒性。生產(chǎn)上提高胞外酶的活力，一般都采用非離子表面活性劑。 碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽 生產(chǎn)工藝 —— 工藝控制 pH值的影響及控制 —— 酶生產(chǎn)的合適 pH 通常和酶反應(yīng)的最適 pH值相接近。生成堿性蛋白酶的芽孢桿菌宜在堿性環(huán)境下培養(yǎng)；生產(chǎn)酸性蛋白酶的青霉和根霉應(yīng)在酸性環(huán)境下培養(yǎng)。 溫度控制 —— 為了有利于菌體生長(zhǎng)和酶的合成，可進(jìn)行變溫生產(chǎn)。例如枯草桿菌 ，培養(yǎng)溫度從 31oC逐漸升溫至 40oC，然后再降溫至 31oC進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)量提高 66%。 重組 E. coli一般先 37 ?C培養(yǎng)，加誘導(dǎo)劑后 28 ?C產(chǎn)酶。 生產(chǎn)工藝 —— 工藝控制 生長(zhǎng)期與產(chǎn)酶的關(guān)系 —— 微生物生長(zhǎng)期與產(chǎn)酶有一定的關(guān)系，因菌種而異常。如曲霉的蛋白酶當(dāng)菌體生長(zhǎng)進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)大量分泌；芽孢桿菌的堿性蛋白酶在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期末大量形成芽孢時(shí)才生成。 通氣攪拌的影響 —— 酶生產(chǎn)所用的菌種一般都是需氧微生物，培養(yǎng)時(shí)都需要通氣攪拌
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