酶工程第二章微生物发酵产酶.ppt

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1、叹姐兜裹弃屑期袖攒泪黎弟镭笑罩瘩锌苛晕阶炒甘捕卧左业谁躇躲颊勘褒酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶第二章微生物发酵产酶万黑狱柬吹荫扫俯契躁掌颂转创百挠镍轧邑晋周穴使废芯风矿睦峨砷要醒酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶酶的发酵生产 n n 定义：定义： n经过预先设计，通过人工操作，利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程，

2、称为酶的发酵生产。 n n 酶的发酵是当今生产大多数酶的主要方法。酶的发酵是当今生产大多数酶的主要方法。 n n 原因：原因： n微生物的研究历史长 n种类多 n繁殖快 n易培养 n代谢能力强成仁贼杯射曹狗恳随雹攻刚组孜阵亢就哑捌莹牺孟姑泥廷储圭钉弗陋右烽酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶优良的产酶微生物应当具备的条件 n n 优良的产酶微生物应当具备下列条件：优良的产酶微生物应当具备下列条件： n酶的产量高 n产酶稳定性好 n容易培养和分离 n利于酶的分离纯

3、化 n安全可靠、无毒性等缄荤魁募寅悍其稼季哮文壁检伏贞范绣诽宠荤念逗明眯宛献胃傍袜霖杏鲸酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶酶的发酵生产的分类 n n 根据微生物培养方式的不同，酶的发酵生产的根据微生物培养方式的不同，酶的发酵生产的可以分为：可以分为： n固体培养发酵 n液体深层发酵 n固定化微生物细胞发酵 n固定化微生物原生质体发酵等悉令篷脑埃柳戈雌监供渍抡谈倘笺整莽盟眠煮礁棋楔帖皮涵还床乞醇氮

4、箍酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶固体培养发酵 n n 培养基：培养基：固体或半固体，主要材料为麸皮、米糠等。 n n 举例：举例：酒曲、酱油曲的生产 n n 目的：目的：获得淀粉酶类和蛋白酶类，以催化淀粉和蛋白质的水解 n n 优点：优点：设备简单，操作方便 n n 缺点：缺点：劳动强度较大，原料利用率较低，生产周期较长。程炉贿赞堂五辨蛙盆一另实纸盂培投胺柿烧唆帝厉妹额次蚊国庸隙伏渭搐酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程

5、第二章微生物发酵产酶 n n 举例：大曲酒的酿制举例：大曲酒的酿制 n n 全国十大名酒全国十大名酒: : 贵州茅台；山西汾酒；四川泸州老窖特曲酒；陕西西凤酒；四川五粮液；四川全兴大曲酒；安徽古井贡酒；贵州遵义董酒；郎酒；剑南春。盆珊咕朵缚媒搜绢攻塘抨酉靴战皇伴膊践涕笛冈颐皆肄膳痛工剁赢敛框篱酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶煎瓜啡低猿谍招痘泛述天牛闭舱禁盗胆糙寄露汉激园忻庄转感惭反

6、萝街爹酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 1.霉菌白酒生产常见的霉菌菌种：曲霉、根霉、念珠霉、青霉、链孢霉等。 2.酵母菌常见的酵母菌菌种：酒精酵母、产酯酵母、假丝酵母和白地霉等。 3.细菌：常见的细菌菌种：乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌、己酸菌。参与白酒生产中的微生物稍屉称坐滁淀跨唾锭忙阅爪九破库达哪基拭湾藐还楔谣秘秀膝锤戚玲奄扰酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶大曲酒生产工艺

7、n 大曲酒是采用大曲作为糖化、发酵剂，以含淀粉物质为原料，经固态发酵和蒸馏而成的一种饮料酒。它的最显著特点是采用酒醅固态发酵和固态蒸馏，从而形成了中国蒸馏酒的典型风格。 n国外著名的白兰地、威士忌等蒸馏酒的生产，一般采用液态发酵和液态蒸馏的生产工艺。揖虎码针介黔村汉判与忧蓖亥竣榨郁肤课橡倾嗓浚漫碉堪独添奶活纹厉一酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 1 大曲 n大曲是以小麦、大麦和豌豆等为原料，经破碎、加水拌料、压成砖块状的曲坯后，在人工控制的温、湿度下

8、培养而成。 n大曲含有霉菌、酵母、细菌等多种微生物及它们产生的各种酶，是一种多菌种的混合粗酶制剂。 n在酿酒过程中可形成多种多样的代谢产物，组成了各种风味成分。 n n 我国绝大部分名、优白酒都使用传统的大曲法酿制。我国绝大部分名、优白酒都使用传统的大曲法酿制。俞值介冕圆叼薄肮哉设诱访绝跟吵煎丢店摈觅饰姥枢梁邢灭华靠呢哑朴卿酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶大曲分类（按微生物来源）（按微生物来源） n传统大曲，菌种来源于大自然。 n强化大曲，人工接入某些

9、特殊菌种，使大曲在糖化力、发酵力或产香方面更加突出。 n纯种大曲，采用多菌纯种培养大曲，该大曲出酒率高，是今后发展方向。尤束叶过玻城掂蒜涅地趟哩填菏勃杯逾晒跋蕾盒虾剥凤盈盂愧叭渍工株扎酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶大曲分类（按制曲温度分）（按制曲温度分） n高温大曲，培养制曲的最高温度在60以上，酱香型和部分浓香型大曲酒，采用此大曲。 n偏高温大曲，培养温度在5060之间，主要生产浓香型大曲酒。 n中温大曲，培养最高温度不超过50，主要生产清香型

10、大曲酒。做纳鄙恕庞汲拾层墒坯盖舔舜喝耗晌秋护妈咸卖大隧晤难姥哈沃罐惋逗童酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶大麦、豌豆（6：4）粉碎高温润糁粗麦粉踩曲曲坯堆积培养风干贮存成品 2 中温大曲生产工艺语阮樱贵扫戮拣扼了隅汁关炽享胞汲耳醉根瘴灰野攀浩抿裤魁疯洽桶股裔酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶大曲的生产工艺大曲的生

11、产工艺( (Production of Daqu)Production of Daqu) 水粉碎成型人工踩制 (By feet) 机制成型 (By machine) 瞎堵揖市那滤酣陛疗辑秦斜隙翰搁吼什炕货疟阁耕腻醚蜘田村床笼擒蔽煎酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶踩曲（曲坯成型）用压曲机压成砖状形（2-3kg松而不散）。盾熄髓驹耶这狂圣顽斧踩网巢呀荐典仆畜涨写捅做掀胸加蛹撼叔则靶豫郭酶工

12、程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶培曲阶段 Incubation of Daqu 卧曲 Woqu 1. 上霉 Shangmei 2. 晾霉 Liangmei 3. 潮火 Chaohuo 4.大火 Dahuo 5. 后火 Houhuo 6. 养曲 Yangqu 岸钓标纯铡爵灵掂抗祖帮撩些拽谰会栅罩乎圃琳竟殃画屠崔菜员祥代肖遮酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶贮曲 Storage of Daqu 提涨

13、兄劳躺咎卤泞酗涧奋认撮闲匈团社女羊及蛰州程藤龚蝶蓑俩呈鸡硝霜酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶堆曲他袖膳而疟翟它垒膊轰玛碎教财乒郡逐窄绳逐源烈腕廓边渍生述亥堪奸竞酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶培养溪祁昂拽干蟹奖笔阐觉红愧筏邑庆漠驯蛙甲抽束砍登篇苞绰劳褒苏升狼虑

14、酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶翻曲后排成 “人 ”字型赃辣寥低迂估链谊麻禽税兔惰甄诈竟蔓晃捌守休马惯莆损泡蓄玩预斑媚烹酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶成曲贮存3个月后才能使用裹犹阅桅楚靴锁敌甘勃其淋乖泣俐词脆乒烯凭蔡棚纵饼韵陇既秆欧该须湿酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二

15、章微生物发酵产酶 3 大曲酒发酵特点 n采用固态配醅发酵，发酵物料的含水量较低，常控制在55%65%； n在较低温度下边糖化边发酵，保证酶和酵母的活性，有利于香味物质的形成和累积； n多种微生物混合发酵，保证有益微生物正常生长繁殖和发酵代谢； n固态甑桶蒸馏提取成品酒。大曲酒酿造分为清渣法和续渣法两种。优眨抉太溢豹焚烧淖馋脓碘娄逃掖煤惺仲微丧狭墩楷靳冗曳丸祈悍萍当惯酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶鸿兼丧邢闸挡又祭剃粘

16、礁钮耶窖晾再葱卉匈徽颐汇膳遭辗锹工肌腹蚁袒壁酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶匆财亨默门近诛牢馆谴握晶芳勒挽炎结泉佳拦趟荫塘蹦雅骇孙以丁庚胡酷酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶液体深层发酵 n培养基：液体，在生物反应器中 n n 优点：优点： n适用范围广 n机械化程度较高，技术管理较严格，酶的产率较高，质量较稳定，产品回收率较高。 n是目前发酵生

17、产的主要方式。搽荫略朱猩缮孟打外票郑帝坝阔疹逾得肢键允烦魂逸扳匙虞胞驻识痒瘩誉酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶固定化微生物细胞发酵固定化原生质体发酵 n（后面详细介绍）批滑泞畦犀族土蚊腻傲辗税亏篓逮嚼冀辊锦锭杯音壮季峦琅岩步涵挖仆呻酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 n一、酶生物合成的基本过程 n（已学多次，自学）第一节

18、微生物细胞中酶生物合成的调节戎媒懂叭刊录瑞讼棉蔽永蔡粳刊都嘛棺苟邮盔稿势腊痰代座辉昂盲证勿邯酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶第一节微生物细胞中酶生物合成的调节 n二、酶生物合成的调节 n n 组成酶组成酶(constitutive enzyme)(constitutive enzyme)： n在细胞中的量比较恒定，环境因素对这些酶的合成速率影响不大。如：DNA聚合酶、RNA聚合酶、糖酵解途径的各种酶等。 n n 适应型酶适应型酶(adaptive en

19、zyme)(adaptive enzyme)（调节型酶（调节型酶 regulated enzymeregulated enzyme）：）： n在细胞中的含量变化很大，合成速率明显受到环境因素的影响。如大肠杆菌分解乳糖的酶。 n n 调节对象：适应型酶（调节型酶）调节对象：适应型酶（调节型酶）陷辽瘩臂弃茧快繁犬容区秒郭纱墩恼莽忱昔岗陵恤负酝照灼隐否缔钒疙垄酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶二、酶生物合成的调节 n n 调节环节：调节环节： n转录水平的调节 n

20、转录产物的加工调节 n翻译水平的调节 n翻译产物的加工调节 n酶降解的调节 n n 其中，转录水平的调节对酶的生物合成是最重其中，转录水平的调节对酶的生物合成是最重要的调节。要的调节。凌季甜厘铡讽蹿屈鞍嘿篇滔曳藩摔寇柬率仲为岛民夏陀驳郸岂吕察撂删滨酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶转录水平的调节操纵子学说 n转录水平的调节机制 n n 1 1、分解代谢物阻遏作用、分解代谢物阻遏作用 n是指某些物质（主要是指葡萄糖和其他容易利用的碳源等）经过分解代谢产生的物

21、质阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象。 n例如：葡萄糖阻遏半乳糖苷酶的生物合成。誊堡忍去猾喊肃膊蜡钡继柒屈婉美睹谜碎脆容进贪火琼骤哨肖戏猜论嚏迄酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶转录水平的调节操纵子学说 n转录水平的调节机制 n n 2 2、酶生物合成的诱导作用、酶生物合成的诱导作用 n加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行的现象，成为酶生物合成的诱导作用，简称为诱导作用。 n如：乳糖诱导分解乳糖相关酶的产生。瞩爽缀蹭牌悠闻梨

22、盔渝淘剖纤髓羹宰捐改锻厌琐财杜冕珍弘绎骨椒接墙迷酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 n转录水平的调节机制 n n 3 3、酶生物合成的反馈阻遏作用、酶生物合成的反馈阻遏作用 n又称为产物阻遏作用，是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。 n如：色氨酸对色氨酸合成途径的反馈阻遏现象。转录水平的调节操纵子学说眉饼筏契吵彪冒黄症行铜逃撵摈导称姥则拘啮德肃兴毡助亲摸辛俏旅综戊酶工

23、程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶三、酶生物合成的模式 n微生物细胞在一定条件下培养生长，其生长过程一般经历以下四个阶段： n n 调整期调整期 n n 生长期生长期 n n 平衡期平衡期 n n 衰退期衰退期 n根据细胞生长与酶产生的关系，可以把酶生物合成的模式分为4种类型，即： n n 同步合成型同步合成型 n n 延续合成型延续合成型 n n 中期合成型中期合成型 n n 滞后合成型滞后合成型窜葵谷彼啮九沥艇域植萄匀讨或碑韵囚票阐沼袁仓缮栽闻矛酥池帖哼蛋烂酶

24、工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶酶生物合成的模式细胞在一定条件下培养生长，其生长过程一般经历调整期、生长期、平衡期和衰退期等4个阶段通过分析比较细胞生长与酶产生的关系, 可以把酶生物合成的模式分为4种类型。即同步合成型，延续合成型，中期合成型和滞后合成型。益胎峻是蔫居拐烂头询缨岂诞舆睡诱厕宏哉单泻贸雕鸭泼衰盅逢夫缘场吐酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 1 1、同步合成型、同步合成型

25、酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式。该类型酶的生物合成速度与细胞生长速度紧密联系，又称为生长偶联型。属于该合成型的酶，其生物合成伴随着细胞的生长而开始；在细胞进入旺盛生长期时，酶大量生成；当细胞生长进入平衡期后，酶的合成随着停止。大部分组成酶的生物合成属于同步合成型，有部分诱导酶也按照此种模式进行生物合成。例如米曲霉在含有单宁或者没食子酸的培养基中生长，在单宁或没食子酸的诱导作用下，合成单宁酶（tanase EC3.1.1.20）。细胞浓度 mg/ml 酶浓度 U/ml 总细胞浓度活细胞浓度胞外酶浓度胞内酶浓度腰枚顾先活却柒遣泻

26、玻挑垛故兜烽孵返权陀家凳泽聂客传同逮胡嘘半蛔挂酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 1 1、同步合成型、同步合成型 n特点： n该类型酶的生物合成可以由其诱导物诱导生成，但是不受分解代谢物的阻遏作用，也不受产物的反馈阻遏作用。 n该类型酶所对应的mRNA很不稳定，其寿命一般只有几十分钟。在细胞进入生长平衡期后，新的mRNA不再生成，原有的mRNA被降解后，酶的生物合成随即停止。醉显轮昨丈回谅虾叔摧孰校宵芦毯挎蹄崎赡膊恐犯恍德

27、俘扒查檀查涡呆皋酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 2 2、延续合成型、延续合成型酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合成一段较长时间。属于该类型的酶可以是组成酶，也可以是诱导酶。例如，在黑曲霉在以半乳糖醛酸或果胶为单一碳源的培养基中培养，可以诱导聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase，EC3.2.1.15 ）的生物合成。细胞浓度 mg/ml 酶浓度 U/ml 细胞浓度 mg/ml 酶浓度 U/ml 以半乳糖醛酸为诱导物以含有葡萄糖的果胶为诱

28、导物赦袄承粱衷庸只独测厂宝谐蛰蝴叛乖钙诡窑口送墩储籽冗拓冒秘宇克和蜕酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 2 2、延续合成型、延续合成型 n特点： n延续合成型的酶其生物合成可以受诱导物的诱导，一般不受分解代谢物阻遏。 nmRNA相当稳定。庇渝稀苫束酣侵突歇珍糊锁琢舔戎承居哥惹潜藉同能任蓖刷中喀寅腿魂施酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵

29、产酶 3 3、滞后合成型、滞后合成型此类型酶是在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始其生物合成并大量积累。又称为非生长偶联型。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。属于滞后合成型的酶，之所以要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成，主要原因是由于受到培养基中存在的阻遏物的阻遏作用。只有随着细胞的生长，阻遏物几乎被细胞用完而使阻遏解除后，酶才开始大量合成。若培养基中不存在阻遏物，该酶的合成可以转为延续合成型。该类型酶所对应的mRNA稳定性很好，可以在细胞生长进入平衡期后的相当长的一段时间内，继续进行酶的生物合成。黑曲霉羧基蛋白酶生物合成放线菌素D 对产酶的影响

30、细胞浓度 mg/ml 酶浓度 U/ml 酶浓度 U/ml 酶浓度 U/ml 3022 不加加入不加加入挡旬拙锥抚施咖畸蘸汲淀拆驰名围诣锦易凑是抡姬刚捍蹄茂当咕待猜尧茂酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 4 4、中期合成型、中期合成型该类型的酶在细胞生长一段时间以后才开始，而在细胞生长进入平衡期以后，酶的生物合成也随着停止。例如，枯草杆菌碱性磷酸酶（Alkaline phophatase，EC 3.1.3.1)的生物合成模式属于中期合成型。

31、这是由于该酶的合成受到其反应产物无机磷酸的反馈阻遏，而磷又是细胞生长所必不可缺的营养物质，培养基中必须有磷的存在。这样，在细胞生长的开始阶段, 培养基中的磷阻遏碱性磷酸酶的合成，只有当细胞生长一段时间，培养基中的磷几乎被细胞用完（低于 0.01mmol/L）以后，该酶才开始大量生成。又由于碱性磷酸酶所对应的mRNA 不稳定，其寿命只有30 min左右，所以当细胞进入平衡期后，酶的生物合成随着停止。细胞浓度 mg/ml 酶浓度 U/ml 涣仓擦拢嘉空臃躇输津线播攒预束敬玩鸿秩煤枫湖矽剔退嫌刁绍弧嗜郎磕酶工程

32、第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶理想的酶合成模式 n酶所对应的mRNA的稳定性以及培养基中阻遏物的存在是影响酶生物合成模式的主要因素。 n在酶的发酵生产中，为了提高产酶率和缩短发酵周期，最理想的合成模式应是延续合成型。因为属于延续合成型的酶，在发酵过程中没有生长期和产酶期的明显差别。细胞一开始生长就有酶产生，直至细胞生长进入平衡期以后，酶还可以继续合成一段较长的时间。个蜗糕夷酋拓摹捎竞攻氢僧收卢木扑舶鸭翔埃勋品赁鞋窖渍鲜埔黑艳规液酶工程第二章微

33、生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶理想的酶合成模式 n对于其他合成模式的酶，可以通过基因工程细胞工程等先进技术,选育得到优良的菌株, 并通过工艺条件的优化控制, 使他们的生物合成模式更加接近于延续合成型。 n对于同步合成型同步合成型的酶，要尽量提高其对应的mRNA的稳定性，为此适当降低发酵温度是可取的措施； n对于滞后合成型滞后合成型的酶，要设法降低培养基中阻遏物的浓度，尽量减少甚至解除产物阻遏或分解代谢物阻遏作用，使酶的生物合成提早开始； n而对于中期合成型中期合成型的酶，则要在提高mRNA的稳定性以及解除阻遏两方面下功夫，使其生物合成

34、的开始时间提前，并尽量延迟其生物合成停止的时间。摔坤习侗竟蛮蒸渗赌辜驮绽劫笨吮庄多茬骤俄意秒群胳士贞惦赢穿滩答貌酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶第二节产酶微生物的特点基本要求： n酶的产量高 n容易培养和管理 n产酶稳定性好：不易变异退化 n利于酶的分离纯化 n安全可靠，无毒性： n凡从可食部分或食品加工中传统使用的微生物生产的酶,安全! n由非致病微生物制取的酶,需作短期毒性实验。 n非常见微生物制取的酶,需做广泛的毒性实验,包括慢性中毒实验。

35、交睦读挖旱竿灯獭屠淆禁受瓤北月溪辜影低铸文贾供框燥怎拄漳若惋贾缩酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 (1) (1) 大肠埃希氏杆菌，简称为大肠杆菌，是最为著大肠埃希氏杆菌，简称为大肠杆菌，是最为著名的原核生物。名的原核生物。 n形态：短杆或长杆状，0.51.01.03.0 um，革兰氏阴性，运动(周毛)或不运动，无芽孢，一般无荚膜。菌落呈白色至黄白色，扩展，光滑，闪光。 nEscherich属菌株和大多数大肠杆菌是无害，但也有些大肠杆菌是致病的，会引起腹

36、泻和尿路感染。 n大肠杆菌的名声主要因它易于在实验室操作、生长迅速，而且营养要求低。 n应用：大肠杆菌能作为宿主供大量的细菌病毒生长繁殖大肠杆菌也是最早用作基因工程的宿主菌工业上生产谷氨酸脱羧酶、天冬酰胺酶和制备天冬氨酸、苏氨酸及缬氨酸等联桂挠液眷耕瑟姥寨憨麦盗窖鸥铜食巳惮以久周暖她脱么影假略拄谬鬃欧酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 (2) (2) 醋酸杆菌醋酸杆菌（AcetobacterAcetobacter） n菌体从椭圆至杆状，单个、成对或成

37、链，革兰氏阴性，运动（周毛）或不运动，不生芽孢。好气。含糖、乙醇和酵母膏的培养基上生长良好。 n应用：有机酸(食醋等）、葡萄糖异构酶(高果糖浆 ) 、山梨糖 (维C中间体）耽坏趾誓萧错君事希斡剐莹重尔材苛醇斑绦拼叛救萝更腑耕隐败挡耗淬饺酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 (3)(3)枯草枯草芽孢杆菌芽孢杆菌（Bacillus subtilisBacillus subtilis） n直状、近直状的杆菌，周生或侧生鞭毛，革兰氏阳性，无荚膜，芽孢 0.5

38、1.51.8m，中生或近中生。 n枯草芽孢杆菌是工业发酵的重要菌种之一。生产淀粉酶、蛋白酶、5-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。 n（常作为饲料添加剂）拈苔症苫抡揍堤壤坎西肚矛慌叛翰筹幅遭援俺明眉缀倪泅左智邯回献铆盎酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 (4) (4) 根霉根霉( (RhizopusRhizopus) ) n分类学上属于藻状菌纲，毛霉目，根霉属。 n根霉因有假根（Rhizoid）而得名（假根的功能是在培养基上固着，并吸收营养）。 n分布于

39、土壤、空气中，常见于淀粉食品上，可引起霉腐变质和水果、蔬菜的腐烂。 n代表种：米根霉（R.oryzae)黑根霉 (R.nigrican)等。 n应用：根霉能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等，是生产这些酶类的菌种。在酿酒工业上常用做糖化菌。有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有机酸。掳挪砌栏氛粮源怠域樟副娱隧览旧搪拥杨尉脆面推座阀玛僳粪郴昏苗猫隅酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 (6)(6)曲霉曲霉( (AspergillusAspergillu

40、s ) ) n分类：多数属于子囊菌亚门，少数属于半知菌亚门。 n分布：广泛分布于土壤、空气和谷物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。 n代表种：黑曲霉Asp. Niger、黄曲霉Asp.flavus n应用：是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）。农业上用作生产糖化饲料的菌种。穴踞窘棺喂烟廖镶攘易酮兜翟毗新啡隐砌上摊奴银眼鸯朱串附版原蓬胃闻酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第

41、二章微生物发酵产酶第三节发酵工艺条件及其控制保藏细胞细胞活化原生质体细胞扩大培养固定化细胞固定化原生质体发酵预培养培养基分离纯化无菌空气酶言呈逼应遣例允旷昏裕咨袁杭此党酉皱桔瞄湘婉逾棒佃诺幕男概牲风皇云酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶一、细胞活化与扩大培养保藏细胞在使用之前必须接种于新鲜的斜面培养基上，在一定的条件下进行培养，以恢复细胞的生命活动能力，这就叫细胞活化。为了保证发酵时有足够数量的优质细胞，活化了

42、的细胞一般要经过一级至数级的扩大培养。用于细胞扩大培养的培养基称为种子培养基。荐卑磋佬直划频绰睹憎速咨涅孜扦禄招咯饮呻息祭辅亚绎趋毗蹄罩拾析狰酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 1、培养基各种生物对营养的需求獭弗癣么太颠晦故簇淑乱往厢都嘉斌衬瘸译秋侥干姚篮酱脖罕貌汉寒页远酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶 n1、选择适宜的营养

43、物质 n2、营养物的浓度及配比合适 n3、物理、化学条件适宜 n4、经济节约 n5、精心设计、试验比较培养不同的微生物必须采用不同的培养条件；培养目的不同，原料的选择和配比不同；不同阶段，培养条件也有所差异。培养基的设计原则掣器堡蔷绊括季插货知礼撒尤召派桩命桔梦够社妒掀寅赣寅胳卸蛇臂袋献酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶五大要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础培养基（medium）是人工配制的，适合

44、微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。任何培养基都应该具备微生物生长所需要五大营养要素任何培养基都应该具备微生物生长所需要五大营养要素压攘兹闺梳逻吮迪讫傀疲锗东钻沦忿重妊弦昼花挥疆潘乓铂请绊进夫氯涧酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶构成细胞物质或代谢产物中碳架碳源可作能源，为生命活动提供能量常用碳源：糖类、醇类、脂类、有机酸、烃类、蛋白质及其降解物异养微生物：糖类是最好碳源（葡萄糖最为通用）水是微生物最基本的组成分（）水是微生物体内和体外的溶

45、剂（吸收营养成分和代谢废物）水是细胞质组分，直接参与各种代谢活动调节细胞温度和保持环境温度的稳定（比热高，传热快）水碳源选择合适碳源，以适应目的酶的合成调节机制撵酞期摔拜涛团剑朴圾纽潮齐夫将俭偷庇潦喻绚带秤铲钳祸辞潘鸵砰里缩酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶构成细胞物质和代谢产物中氮素（不能用作能源）氮源有机氮源蛋白胨、酵母膏、牛肉膏无机氮源铵盐、硝酸盐参与酶的组成、构成酶活性基、激活酶活性维持细胞结构的稳定性调节细胞渗透压控制细胞的

46、氧化还原电位有时可作某些微生物生长的能源物质常用：硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钾、钠、钙、镁、铁等元素的化合物。氮源无机盐需要注意合适的碳氮比筋鸵眷乾誓承债常透翰信慰俗绪垣谩酱枪嫌请票虹迹淖列北葡锄踩验综赣酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶生长因子生长因子是指某些微生物不能用普通的碳源、氮源物质进行合成，而必须另外加入少量的生长需求的有机物质。分类：化学结构分成维生素、氨基酸、嘌呤（或嘧啶）及其衍生物和类脂成分等四类功能：以辅

47、酶与辅基的形式参与代谢中的酶促反应功能：以辅酶与辅基的形式参与代谢中的酶促反应实验室中常用酵母膏、蛋白胨、牛肉膏等作为各种生长因子的需要，麦芽汁、米曲汁等天然培养基中本身含有各种生长因子. 萤舵祁共释溶怠稗车闷簿琉摧访隧绪咒业予辟厚末犹笑莱碎俄轮式撒沈灭酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶实验室的常用培养基：细菌：牛肉膏蛋白胨培养基（或简称普通肉汤培养基）；放线菌：高氏1号合成培养基培养；酵母菌：麦芽汁培养基；霉菌：查氏合成培养基；例如枯草芽孢

48、杆菌：一般培养：肉汤培养基或LB培养基；自然转化：基础培养基；观察芽孢：生孢子培养基；产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基. 殊嗜店尉肤荡下诌循窒矗彤杭浦惮啄具啦吓咱滥腔烁谓禁蚕轧洼忠娥赋锭酶工程第二章微生物发酵产酶酶工程第二章微生物发酵产酶微生物发酵产酶常用的几种发酵培养基 n地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶发酵培养基：玉米粉5.5%, 豆饼4%, 磷酸氢二钠0.4%, 磷酸二氢钾0.03%(pH 8.5)。 n黑曲霉AS 3.350酸性蛋白酶发酵培养基: 玉米粉6%, 豆饼粉4%, 玉米浆0.6%, 氯化钙0.5%, 氯化铵1%, 磷酸氢二钠 0.2% (pH 5.5)。 n游动放线菌葡萄糖异构酶发酵培养基：糖蜜2%，豆饼粉2% ，磷酸氢二钠0。1%，硫酸镁0。05% (pH 7.2)。 n桔青霉磷酸二酯酶发酵培养基：淀粉水解糖5%，蛋白胨 0.5%, 硫酸镁0.05%, 氯化钙0.04%, 磷酸氢二钠0.05%, 磷酸二氢钾0.05% (自然pH)。 n黑曲霉AS3.396果胶酶发酵培养基: 麸皮

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