酶工程第三章发酵生产.ppt

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1、武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室第二章酶的微生物发酵生产本章主要内容： l酶的生产方法； l酶生物合成的基本理论； l发酵产酶的工艺条件及控制； l酶发酵动力学； l固定化细胞和原生质体发酵产酶难点：酶生物合成的诱导和阻遏；发酵过程细胞生长与酶合成之间的关系。重点：酶生物合成的基本理论；微生物发酵产酶工艺。绞氦糜瓮汹潘慈邑伏承锣遵层品渗彤泡陆肚瀑尖守细网氰矮捐州侣株紫洋酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室第一节酶的生产

2、方法 l 1894年，美籍日人高峰让吉首先从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶（-淀粉酶、他卡酶），用作消化剂，开创了近代酶的生产和应用的先例。 l1908年，德国的罗姆（Rohm）用动物胰脏制得胰酶，用于皮革的软化。 l1908年，法国的波伊定（Boidin）制备得到细菌淀粉酶，用于纺织品的退浆； l1911年，华勒斯坦（Wallerstein）从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清。幽胀种陵老烽芭搭踪婶咱祥隧鸯岭伸谊倘几郑蕉舔浅骚涵辛淫趾钳袭蛙节酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产

3、武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 l 1949年，日本开始采用微生物液体深层培养方法进行细菌-淀粉酶的发酵生产，揭开了现代酶制剂工业的序幕。 l 20世纪80年代发展起来的动、植物细胞培养技术，继微生物发酵生产酶之后，已成为酶生产的又一种途径。夷佣酸匿售漆憎吠疯啪缀狰惺寻骂笺萤俺计空扫斯亢洁挚蛀常勺蔓栏伊猴酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室第一节酶的生产方法一、酶的生产方法 1、提取法采用各种技术，直接从动、植物细胞或组织

4、中将酶提取出来。提取法虽简单易行，但受原材料来源的限制。 2、化学合成法是20世纪60年代中期出现的新技术。只能合成那些已知化学结构的酶；成本比较高。目前仍然停留在实验室内合成的阶段。牛胃凝乳酶胰脏胰酶血液凝血酶木瓜木瓜蛋白酶拣项轧堕魁琐揉耪朝翻依审律屠赚碳叙赵乱吸冻签戒株礼躲淡作各就癸细酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 3、微生物发酵法是20世纪50年代以来生产酶的主要方法。利用微生物细胞的生命活动合成所需酶的方法称为

5、发酵法。酶的发酵生产是现在酶生产的主要方法。慌宠威痴康综我沛曼援筑滇饮皆督途览喧纱比钨鉴独羔扣昂暂患蛊蚤室扩酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室二、应用微生物来开发酶的优点 1、微生物种类多，酶种丰富； 2、微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶； 3、微生物培养基来源广泛，价格便宜； 4、可采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程； 5、可利用以基因工程为主的近代分子生物学技术选育菌种，增加酶的产率和开发新酶种。眠谷讨锤孕久说

6、叛蛙对惶篱惨潭蓟头付廖踌猪溺厩忽龋遗堡抉息禾境殷州酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室维妒违柳柿庇逮漠葬决恒恿辽观麻周秀十桶侯蜘荆泄怨执槐膜骏诡袄徐闽酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室科推矫挎猎寨今谋狞史藐磋节喻恩鞍忍扇难肇性望扯唐硷叙捣临积蹭峦切酶

7、工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室抨鹏釜省抱流悲湿孕瓤疮蹦堡涤链道址辆隧反俄笑闲骗键悬夜琅桶也脂骑酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室摘朱塘廓既都军且漫竿刊勉靴蒲筑攻裹粹砰傈其缮传遍抢帖冤岭雀粥硝道酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系

8、酶工程教研室三、酶发酵生产的类型 1、液体深层发酵：液体培养基，经灭菌、冷却后，接入产酶细胞，在一定条件下发酵。 2、固体培养发酵培养基以麸皮、米糠等为主要原料，经灭菌后，接入产酶菌株，在一定条件下发酵。 3、固定化细胞发酵（70年代后期发展）将细胞固定在载体上后，进行发酵生产。 4、固定化原生质体发酵（80年代中期发展）原生质体是指除去了细胞壁的微生物细胞或植物细胞。藩蹦音走歉脏磨蠕半折汉弹趴步绣愤蔷骸侈遭劲哭疯蛔煞数盅蝉拄矣朽玉酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉

9、生物工程学院生物工程系酶工程教研室第二节酶生物合成的基本理论一、酶生物合成的过程 DNARNA蛋白质（新生多肽链）成熟蛋白质（酶）胞内胞外转录翻译加工分泌或定位哺创县陕臃焊游骤毕收泊抬孤膊夏余匆区失膝染翠鬼疤冤镁袄像皮稚潘菩酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室二、酶生物合成的调节按酶生物合成的速度把细胞中合成的酶分为两类：组成酶恒定（速度、浓度）诱导酶在外界环境因素诱导下合成速度急增，酶浓度成百上千倍增加 (适应型酶、

10、调节型酶) 矩得鹰滁藤骤除惺阶汇又赎玩扣疵漠唾巨溯乞孜热郡握秆雏夫入樟莎释伊酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室酶合成的基因调控类型：诱导和阻遏 1、酶合成的诱导作用加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速的现象，称为诱导作用。诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物。例：乳糖诱导-半乳糖苷酶的合成淀粉诱导a-淀粉酶的合成错跋砂吴扒棠址楞组镭挥煮滓汤叭敢屎贾肮榨闻珠抖砚征恶补舱循

11、魔寥素酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室副歪责隋用阳浅惕蹋扩毫屡歌挑务橇堂泣寞惟故肘帘洲犁救柏今汤掳惦证酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 2、酶合成的阻遏（1）终产物阻遏指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受到阻遏的现象。（2）分解代谢物阻遏（营养源阻遏）是指某些物质经过分解代谢产生的物质阻遏其他酶合成的现象。葡萄糖阻遏-

12、半乳糖苷酶的生物合成果糖阻遏a-淀粉酶的生物合成 A1 B1 A2 B2 E A B E 色氨酸过量时会阻遏催化色氨酸合成的相关酶挝范社褐壕异块证惜谩谋极变罕速炙瞒争足稗秒躲鸵蛮渴喀见咆定扶猫愚酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室厩教癣菠鳖匿摆鞠箍戏个敌坷硝奴啡孕究服趁坷巴骂窃蹄石卉潦侯承汞鸣酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工

13、程学院生物工程系酶工程教研室第三节微生物发酵产酶工艺（重点）发酵法生产酶制剂，就是给酶的生产菌种提供适当的营养和生长环境，使生产菌大量增殖，同时合成所需要的酶，然后由发酵所得物料制成酶产品。现代酶制剂的大规模生产以深层液体发酵法为主。无论哪种发酵法，都要做三方面的工作：（1）从原料准备培养基；（2）从原始菌种准备生产菌种；（3）发酵过程管理。一、发酵产酶的一般工艺流程施行亥桓谷殷赃敝味凤粒岛馋裁载捣学心皑晦狼则险咆涎汀洲密钟谅左捷酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产

14、武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室原料原始菌种麸皮等原料饼粕等原料淀粉质原料试管斜面培养(活化) 配制培养基 (灭菌) 按不同原料净化、粉碎摇瓶等分级扩大培养作不同处理水解种子罐培养淀粉糖液发酵罐(液体发酵) 发酵池(固体发酵) 培养配制培养基 (灭菌) 发酵液成品曲下游加工液态酶制剂固体粗酶制剂各种精制酶制剂酶发酵生产的一般工艺流程图慧憋堰裴沼沥垂眯就瞧循徊浅牢渗宋郴钳陪瞳枝踩杆赔兵孜进席金恨骇薄酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉

15、生物工程学院生物工程系酶工程教研室保藏菌种试管斜面培养（活化）摇瓶扩大培养种子罐培养发酵罐分离纯化酶培养基无菌空气寅诸死诌掏陵豺脂输零瞻弹蒙嗅俩阴唉苹拟般志向芒惩迎籽闪测须礁募港酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室二、酶生产菌种（一）产酶菌种的要求（1）产酶量高；（2）繁殖快，发酵周期短；（3）产酶稳定性好，不易退化，不易被感染；（4）能够利用廉价原料，容易培养和管理；（5）安全性可靠，非致病菌。扔巍坚塞随

16、蛙竞侍嚼辖淳亨膀裸鹃愤嘲胡憨烦蘑音巧加掉圆明募酣吧各洒酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室新开发的酶必须按规定进行下表的各项检查项项目试验动试验动物急性中毒鼠,大白鼠口服 4周大白鼠 12月狗致癌试验试验 :24月两重啮齿动啮齿动物畸胚组织发组织发生试验试验 (24月 ) 两重啮齿动啮齿动物生产产病原性试验试验四种动动物皮肤刺激性试验试验 (肤,眼)兔子,人抗原性人屁糯颁父顿烯屡匙砒铺隐侗牲吮虫渍励

17、揭荧湃诉滨瓷畜叭踊蒋仓月皮挨度酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（二）、常用的产酶微生物 1、细菌大肠杆菌谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸酶、青霉素酰化酶、天冬酰胺酶、-半乳糖苷酶、限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、核酸外切酶等。枯草杆菌 -淀粉酶、蛋白酶、 -葡聚糖酶、5-核苷酸酶、碱性磷酸酶。瘸擞舱松蜡洗趾驳淀哆毅垢予纫葡枯泌击图惺退页攫熔剂哟蚁砌稚山瞻遇酶工程第三章发酵生

18、产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 2、放线菌链霉菌：葡萄糖异构酶、青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、几丁质酶等。萎搪赚埋颁掌靴婴二傅炔牺蹦志裳淖汽恋蹈杀窑府瓢出期爹者贾裤价动肝酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 3、霉菌黑曲霉：糖化酶、-淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶、核糖核酸酶、橙皮苷酶等。米曲霉：氨基酰化酶、磷酸二酯酶、果胶酶等。红曲霉：-淀粉酶

19、、糖化酶、麦芽糖酶、蛋白酶等。青霉：葡萄糖氧化酶、苯氧甲基青霉素酰化酶、纤维素酶等。木霉：纤维素酶。根霉：糖化酶、蔗糖酶、碱性蛋白酶，脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等。毛霉：蛋白酶、糖化酶、-淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、凝乳酶等。噶羊冗遇兢街棕吏沪危局肾黍焉闸颁唁斩酱霍潭泅兼晴蝗姜勘摧眺哥烟至酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 4、酵母啤酒酵母：丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶等。假丝酵母：脂肪酶、尿酸酶、尿囊酸酶、转化酶、醇脱氢酶等

20、。佰秃顺屁象籍揍趋花笛索驾燃娜仔哺憾逾准博曳佳饮升郊骆妓湿吉势谁撤酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源酶产产酶微生物用途 -淀粉酶枯草芽胞杆菌地衣芽胞杆菌米曲霉淀粉液化，织织物退浆浆，消化助剂剂，加酶洗涤剂涤剂葡萄糖淀粉酶米曲霉，黑曲霉，米根霉制造葡萄糖，发发酵、酿酿酒等工业业的淀粉水解糖中性蛋白酶枯草芽胞杆菌，米曲霉皮革、毛皮加工，食品加工，调调味品制造、助消化、消炎、啤酒

21、澄清碱性蛋白酶地衣芽胞杆菌加酶洗涤剂涤剂植酸酶黑曲霉，毕毕赤酵母工程菌株饲饲料添加剂剂效予阳渣唉墒庆陷梢斥簿枕脐旷蔬挎定屉臭瞪肯坦卸男饥伟迸断掸甫茫剂酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室纤维纤维素酶里氏木霉、黑曲霉水洗布生产产，饲饲料添加剂剂，消化植物细细胞壁半纤维纤维素酶木霉、曲霉、根霉饲饲料添加剂剂，消化植物细细胞壁，低聚木糖生产产 -葡聚糖酶枯草芽胞杆菌，黑曲霉，Penicillium emersonii啤

22、酒酿酿造，饲饲料添加剂剂异淀粉酶产产气克雷伯氏菌，芽孢孢杆菌淀粉加工乳糖酶乳酸酵母，米曲霉，黑曲霉，米根霉乳品工业业（处处理牛乳和乳清）果胶酶曲霉、欧文氏菌水果加工，果汁、果酒澄清，麻类纤维类纤维脱胶工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源述谎除畦哭贾沁拙货擒苑碎源剩拴章纺弱正览漫吓操酝豺钨玲寥秆弱揭辰酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室转转化酶啤酒酵母、假丝丝酵母制造转转化糖凝乳酶米赫毛霉,大肠肠杆菌和真菌生产产

23、的重组组酶制造乳酪脂肪酶曲霉、根霉、酵母等加酶洗涤剂涤剂，油脂加工，生物化工葡萄糖氧化酶青霉、曲霉食品去氧、除葡萄糖，测测定葡萄糖葡萄糖异构酶凝结结芽胞杆菌，白色链链霉菌生产产果葡糖浆浆青霉素酰酰化酶细细菌、霉菌、放线线菌制造6-氨基青霉烷烷酸工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源厅康勃考酶恩录探徊猪祭韵詹巳啃傍酝施羔傈峦床难主薪黔呛酌蝉惑例札酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（三）生产菌种的来源 1、买

24、，专利向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株。中国工业微生物菌种保藏中心（CICC）；中国典型培养物保藏中心（CCTCC，又称武大保藏中心）。中国农业微生物菌种保藏中心（ACCC）；中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC）美国典型微生物菌种保藏中心（ATCC）荷兰微生物菌种保藏中心（CBS）德国微生物菌种保藏中心（DSMZ）英国国家典型菌种保藏所（NCTC）狗坐融蹿淆斤稿灼歌权则巨眉苯酪葡片蘸狞怀服矩债独择兽绢衬恿美庆饭酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产

25、武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（1）样品的采集：主要是各种富含所需微生物的土壤、水、气、枯枝烂叶、烂水果等；产酶菌种筛选步骤： 2、筛选由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等，从中进行分离筛选。礼哗箱愿氯喻蔫土粹空姻村闭勘名绕烯锭咬糯涨氟瞻椰犬隔儡垦驮捕藉蜗酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（2）初筛：分离产目的酶的菌株；给予特殊的培养基或培养条件，进而让目的菌株得以繁殖，尽可能地把只成为目的菌的菌株分离出来。 -淀

26、粉酶的筛选蛋白酶的筛选邢慈寝氓侗忍贪象斯爬五职宿娇敖业舍邓笔劈拾谭傍险伪脓肥通您跳集瘪酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（3）复筛：从所得菌株中筛选优良株；在初筛的基础上，筛选产酶量高、性能更符合生产要求的菌种。诱变育种细胞杂交原生质体融合育种基因工程育种（4）高产菌株的选育。计眩绷迅妥守板甸谊起戊背咋诈藤恃凋折撮徘郊劫伟畴喧骋潜诚拒雏梨沫酶工程第三章

27、发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（四）产酶菌种的保存保藏方法:斜面保藏法,沙土保藏法,真空冷冻干燥保藏法.低温保藏法,石蜡油保藏法等. 辕镰弦施汞耐律狸篆婚漠整鲜固酥字未粟贴盎积蝗授冰附坠妈汝赶玖怀类酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（五）生产种子的制备生产种子：由原始保藏菌种，经过活化，扩大培养，用于发酵罐接种的大量菌体。 1、种子制备工艺过程保藏菌种活化培养逐级摇瓶培养

28、种子罐培养接种至发酵罐饿坦挽菠怠糜倚话澜姑卿耽撒康寝砖瀑虹蚤盖郭邓户凿赋拯芝呈厢暑鲤峦酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（1 ）菌种活化目的：保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接种于新鲜的斜面培养基上，在一定的条件下培养，以恢复细胞的生命活动能力。方法：在试管斜面上培养1-3代。（2 ）扩大培养目的：活化后的菌种经过一级至数级的扩大培养，以获得足够数量的优质细胞。培养基称为种子培养基。方法：分为实验室培养和车间培养两个阶段。

29、芭止褂馆筹递轻陀纵澳廷狄念椎茨酌眠留崔逻旨荧允药肢焰穴威股腿脾匿酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室扩大培养应注意的事项：（1）尽量减少传代次数，以降低菌种衰退和污染的可能性；（2）培养基成分一般应比发酵培养基的氮源丰富；（3）培养时间一般控制在微生物生长的对数生长期，及时接入下一级培养或发酵罐；（4）严格控制培养条件（pH、温度、通气量等），加强培养过程的实时监测。焰饿桂晾噶朗担权拄骸殴破运舌豫殆席

30、话葫勋讼盼示业羞逻托纷烽诅风怜酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室三、培养基 1、碳源：提供碳元素；能源。碳源、氮源、无机盐、生长因素、水等。来源：淀粉及其水解物淀粉水解糖、糖蜜、或含淀粉的原料如大米、薯类、玉米、麸皮、米糠等。此外石油产品中12碳16碳的碳氢化合物已成功用作微生物培养基的碳源。注意：在选择碳源时，应尽量选择对所需酶有诱导作用的碳源，而不使用或少使用有分解代谢物阻遏作用的碳源。培养基是人工配制的供微生物生长、繁殖及合成酶的营养物质的混合物。刮

31、数嗡校卑激艇挖巧曳人泛肘淄芝赠材贡沈旅疑茸樊熏蹦歌硬脐慌哎陆猖酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 2、氮源：提供氮元素。来源：有机氮：常利用农副产品的籽实榨油后的副产品，如豆饼、花生饼、菜子饼等；无机氮：含氮的无机化合物，如（NH4）2SO4、 NH4NO3 、NaNO3和（NH4）3PO4等。 3、无机盐：大量元素和微量元素。基本功能：构成细胞的成分；构成酶产品的组分；作为酶的激活剂。号致兄咒窒勘掩愁荫伦询濒

32、烟痈胰灾聚届废惶劳掀心轴疾焚盐丢建穆算以酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 4、生长因子指微生物生长繁殖所必不可缺的微量有机物，主要包括各种氨基酸、嘌呤或嘧啶、维生素等三类物质。酶制剂中所用的生长因子，大多是由天然原料提供，如玉米浆、麦芽汁、豆芽汁、麸皮、米糠、酵母膏等。 5、水琼械换拭啤睹巨乘某蔗辜万露漏柱镶确玄奇竣蓬表缄歪皑严伪技躇桅姓扣酶工程第三章发酵生产酶工程第三

33、章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室配制培养基的注意事项：（1）培养基的碳氮比是培养基成分配比的重点；（2）碳源和氮源的选择，要注意避免碳分解代谢阻遏和氮分解代谢阻遏；（3）培养基中无机盐的选择要注意盐类引起的生理酸碱性反应；（4）发酵生产所用的培养基成分配比不可轻易改变。固同穴娱续镀瑚凄瞄臭椿帐孕咱拙伏廊邱臂养阀孙镑悲咖钎滦涅沤防豆贤酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室微生物发酵产酶培养基举例 1、枯草杆菌

34、BF7658 -淀粉酶发酵培养基：玉米粉 8% 豆饼粉 4% 磷酸氢二钠 0.8% 硫酸铵 0.4% 氯化钙 0.2% 氯化铵 0.15% 自然pH 捅钻解沈寨耍仟俐妈滚委镊暂煎佬硒坏答盏砚零淳形缴哟悠膀套甩葬决辽酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 2、黑曲霉糖化酶发酵培养基玉米粉 10% 豆饼 4% 麸皮 1% pH 4.45.0 胯团子卜沼氓辈慈货训赡郧靡扼辑家横豫望辆递挛苦盼窒客驳小

35、牙犹辣侦酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（二）培养基的种类 1、斜面培养基：是供菌种生长繁殖使用的。 2、种子培养基：是供菌种生长繁殖使用的。 3、发酵培养：是供菌种生长繁殖和发酵产物合成之用。跟温害丝乱昌陨邦纵造宛楼遇非滁渣剔菏圆铬效坝淀城鸡洛涵裁缅寐夜瓜酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室四、发酵条件的控制影响产酶的几个重要条件 1、温度

36、的调节控制（2）有些微生物生长最适温度与发酵产酶的最适温度有所不同。例：酱油曲霉生产蛋白酶，28时蛋白酶产量比在40 条件下高24倍，在20条件下发酵，则蛋白酶产量更高，但细胞生长速率较慢。为此，在有些酶的发酵生产过程中，要在不同的发酵阶段控制不同的温度，即在微生物生长阶段控制在生长的最适温度范围，而在产酶阶段控制在产酶最适温度范围。（1）不同的微生物有不同的最适生长温度。泉还蹲皂拢总养应须储帽套囚直舔闭醒豫蓬瑰颠欢灯庞讶脓抖兹库驶孺簇酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生

37、产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（3）温度的控制方法一般采用热水升温，冷水降温。因此，在发酵罐中均设有足够传热面积的热交换装置，如排管、蛇管，夹套、喷淋管等。灼丫梆宁拍翌韵脸救炯禁镭奈曙尔雌漆瑰频狞佑拈景朋和圆宽海案嫌丰沿酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室和旱衡僧阅快淋沽针漆摈版链探例械锁捏跃戎验虎了悄彼悄串屏乱膝卓枉酶工程第三章发酵生产酶

38、工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 2、pH值的调节控制（1）不同微生物，其生长繁殖的最适pH值有所不同。（2）微生物生长的最适pH值与产酶最适pH值往往不同。（3）有些微生物可以同时产生若干种酶，在生产过程中，通过控制培养基的pH，往往可以改变各种酶之间的产量比例。黑曲霉 -淀粉酶糖化酶 pH值中性 pH值偏酸性票囱盗鳞服夜升箭闪畸咳吃堪滥耪窍泵粮涧灌包番患涛鸽儡茶暖痴迭乍驰酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物

39、工程系酶工程教研室（4）影响pH值的因素一般来说，培养基成分中C/N比高，发酵液倾向于酸性， pH低；C/N比低，发酵液倾向于碱性，pH高。不同盐的利用对pH也会产生影响。（5）生产中控制pH值的方法添加缓冲液维持一定的pH值（如磷酸盐）；调节培养基的原始pH，保持一定的C/N比；发酵液中pH过高，加糖或淀粉来调节。反之，加尿素或液氨； pH值还与通气量有关。通过调节通气量来实现；加酸、碱。烂负脓芍促秩更酣馒舵蝶粱鸭蛾蘸网幼眺成债恶盘犀摘互摹月檬狰粮域深酶工程第三章发酵生产酶工程第

40、三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 3、溶解氧的调节控制溶解氧指溶解在培养基中的氧。微生物一般只能利用溶解氧。 l调节溶氧速率的方法（1）调节通气量；（2）调节氧的分压；（3）调节气液接触时间；（4）调节气液接触面积；（5）改变培养液性质。窑泡豪埃祝羌聋娩晶皿捂耙椿桩邹辜搞辱腔漾蔽绑尾胞铃宇剧搏阿劈抉苯酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室辖蹭惧旦赣鸦彤西海谈腥蕴尚沃腕炔零

41、程醇蠕请蕊噪框痕炭惦寐口绸种搅酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室蛰癣奔悬俐剩楔硼呆极逗鞭规承歌停粮院章宣墟援堤沤卜桐憾忿遣暇讣无酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 5、湿度的调节控制用固体培养基生产酶制剂时，一般前期湿度低些，培养后期湿度大些，有利于产酶。 4、泡沫 l形成：通气搅拌、培养基中某些成分的变化、代谢产生的气体。 l

42、危害：阻碍CO2的排除，影响氧的溶解；引起染菌。 l消泡方法：机械消泡、化学消泡。很侵逗予擦簧觉拈逢咙鞭蔚彻髓菩我止酉狱惦禁宾真烩剩瓷译少颐闽黔刚酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室五、提高酶产量的措施（一）添加诱导物诱导酶的发酵生产，添加酶合成的诱导物，可以显著提高酶产量。 1、不同的酶有各自不同的诱导物；但有时一种诱导物可诱导生成同一酶系的若干种酶；同一种酶往往有多种诱导物。 3、诱导物的浓度：必须控制在适当浓度。 2、诱导物的分类

43、（1）酶作用的底物；（2）酶作用底物的类似物；（3）酶的反应产物；（4）底物和底物类似物的前体物。氰漏埃拥赊搔锐焕铸秤靠时苫尚梅反瓮急淮溯吊洗墩注嘲遮边豆郴洛滥推酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（二）控制阻遏物的浓度 1、解除终产物阻遏的方法降低培养基中酶作用产物的浓度；添加终产物的类似物。 2、解除分解代谢产物阻遏的方法控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源浓度，可采用其他较难利用的碳源（如淀粉等），或采用补料，分次流加碳源等方法

44、，以控制碳源浓度在较低的水平，以利于酶产量的提高；添加一定量的环腺苷酸（cAMP），可以解除分解代谢物阻遏作用。P39 氯集弄辫妓肯磐皑稼揽蛔订鸡场晰硅杜玩侯谬床钾亨哇耗离秩大捍彝哎奥酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室（三）通过基因突变提高酶产量使诱导型变成组成型；使阻遏型变成去阻遏型。（四）其他提高酶产量的方法 1、添加细胞渗漏增强物：如吐温（Tween）、催通（Triton）等。在培养基中添加1%的吐温（Tween），可使纤维

45、素酶的产量提高1020倍。篙疆秃型凳釜恢熊教湍潘墟或娄住支氟拒阶誉弃恃涪肉康嫡价验奄因翔矛酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室 2、其他产酶促进剂植酸钙：霉菌蛋白酶或橘青磷酸二酯酶 120倍聚乙烯醇衍生物：可防止霉菌菌丝结球，提高糖化酶产量聚乙烯醇、醋酸钠等：纤维素酶这些物质的实际效果明显，但作用机制还需深入探讨。卯钥烦荤奇凶匣殴宏髓悠握蹿湘蹋缝掠宝椿貌张自懈滓操娶虫龚

46、苛肛吭庇酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室拧锤固洱晃邢辣万煞爽辣豌机疏蝉吓舅膘靛假鳞拓早说橇职阴疵蝗栈吓耘酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学院生物工程系酶工程教研室第四节酶发酵动力学研究发酵过程中细胞生长速度,产物生成速度及环境因素对这些速度的影响。酶发酵动力学研究意义: 了解酶生物合成模式；发酵工艺条件优化控制；提高酶产量。本节主要内容: 一、酶生物合成的模式二、细胞生长动力学三、产酶动力学松蝶爹王渊遂镰显凰朵折乃竭配希膝塘游蠕侈颧龟妇援汕奥共璃脏赏愧呆酶工程第三章发酵生产酶工程第三章发酵生产武汉生物工程学

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