酶工程概述ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-05 20:15本頁(yè)面
【正文】 儀器設(shè)備，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行人工合成而獲得所需的酶的生產(chǎn)過(guò)程。 自 1969年，美國(guó)科學(xué)家首次采用化學(xué)合成的方法獲得了含有 124個(gè)氨基酸的核糖核酸酶后，化學(xué)合成法初步成為一種生產(chǎn)酶的技術(shù)。 化學(xué)合成法要求技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件高， 并且只能合成那些已知化學(xué)結(jié)構(gòu)的酶。所以，化學(xué)合成法目前仍然停留在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)合成的階段 。 但是，隨著人們對(duì)酶生物合成、結(jié)構(gòu)及其生物催化機(jī)理的進(jìn)一步深入了解，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，化學(xué)合成法同樣將是酶工程制藥的一個(gè)重要組成部分。 酶作為生物催化劑普遍存在與動(dòng)物、植物、微生物生物體中。最早人們多從動(dòng)物臟器、腺體及植物果實(shí)、種子中提取酶。 自 19世紀(jì)末，日本人用曲霉通過(guò)固體培養(yǎng)生產(chǎn) “ 他卡 ” 淀粉酶用作消化劑開(kāi)始，利用微生物進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)酶就逐步發(fā)展起來(lái)。 20世紀(jì) 20年代，德國(guó)人用枯草桿菌生產(chǎn) α －淀粉酶，用于棉布退漿技術(shù)，使微生物酶的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。 20世紀(jì) 40年代，日本人用深層發(fā)酵法生產(chǎn) α －淀粉酶，可視為微生物生產(chǎn)酶的大規(guī)模工業(yè)化的開(kāi)始。 目前，工業(yè)上應(yīng)用的酶，大多采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)。 問(wèn)題： 發(fā)酵法生產(chǎn)酶的基本工序有哪些？ 資料卡片 一、真菌 α— 淀粉酶 的提取工藝流程 菌株誘變選育 米曲霉 2197 種子擴(kuò)大培養(yǎng) 菌種 發(fā)酵 發(fā)酵液 發(fā)酵的上游工程 發(fā)酵的中游工程 （材料） 過(guò)濾 浸提壓濾 稀酶液 超濾 濃縮液 乙醇沉析 沉析液 過(guò)濾 濾液 熱處理 70－ 90℃ 噴霧干燥 產(chǎn)品 (真菌 α — 淀粉酶 ) 酶泥 沉淀物 濾渣 預(yù) 處 理 提取分離 濃縮純化 資料卡片 二、 淀粉酶 淀粉酶是水解淀粉、糖原酶類(lèi)的總稱(chēng)，屬糖苷酶類(lèi)。根據(jù)水解淀粉的方式不同，淀粉酶可分為 α －淀粉酶、 β －淀粉酶、糖化酶及異淀粉酶 4類(lèi)。 －淀粉酶 α －淀粉酶是一種內(nèi)切酶，從淀粉分子內(nèi)部隨機(jī)切割 α － 1， 4糖苷鍵，使淀粉降解成小分子糊精、麥芽糖。 α －淀粉酶是由枯草桿菌、米曲霉等制成，主要用于淀粉糊化（如葡萄糖、酒精生產(chǎn)）和織物退漿等。 OH H CH2OH O OH H OH H HO H OH H CH2OH O OH H OH H OH H 1 2 3 4 5 6 H CH2OH O OH H OH H H H O H CH2OH O OH H OH H O… … O α － 1， 4糖苷鍵 資料卡片 還原性末端 β －淀粉酶是一種外切酶，其作用方式是從淀粉的非還原性末端順次切下麥芽糖單位，遇到α － 1， 6－糖苷鍵的分支點(diǎn)停止。 因此，當(dāng) β －淀粉酶在水解支鏈淀粉時(shí)，直鏈部分生成麥芽糖，分支點(diǎn)附近及內(nèi)側(cè)因不能分解而殘留下來(lái)。其水解產(chǎn)物為麥芽糖及大分子 β－極限糊精。 β －淀粉酶可從大麥、小麥、大豆等高等植物中提取，也可利用蠟狀芽孢桿菌等微生物通過(guò)發(fā)酵制取。 β －淀粉酶主要用于麥芽糖、啤酒等工業(yè)生產(chǎn)。 －淀粉酶 R 核心糊精 作用點(diǎn) 葡萄糖基 資料卡片 糖化酶又稱(chēng)為葡萄糖淀粉酶，是一種專(zhuān)一性較低，既能切開(kāi) α － 1， 4糖苷鍵，又可緩慢切開(kāi)α － 1， 6糖苷鍵的外切酶。它能將淀粉的非還原性末端逐個(gè)葡萄糖單位水解下來(lái)。 葡萄糖淀粉酶可由曲霉、根霉制取，主要用于釀酒、制糖等工業(yè)。 R 葡萄糖基 作用點(diǎn) 資料卡片 異淀粉酶又稱(chēng)為脫支酶，是一種專(zhuān)一性很強(qiáng)的、能夠切開(kāi)支鏈淀粉和糖原等分支點(diǎn)的 α － 1， 6－糖苷鍵，從而剪下整個(gè)側(cè)支，形成長(zhǎng)短不一的支鏈淀粉。 將異淀粉酶與其它淀粉酶配合使用可使淀粉完全糖化。 例如：用 β －淀粉酶生產(chǎn)麥芽糖，加入異淀粉酶，可使麥芽糖產(chǎn)率由 70％提高到 95％。 R 作用點(diǎn) H H CH2 O OH H OH H O… … O H CH2OH O OH H OH H H O … O α － 1， 6－糖苷鍵 問(wèn)題思考與討論 7－ 1 什么是酶？酶的催化特點(diǎn)主要有哪些？ 7－ 2 影響酶活性的主要因素有哪些？ 7－ 3 什么是輔酶？什么是輔基？
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