第3章第2节微生物发酵产酶.ppt

第二节 常见产酶微生物 Common microorganism in Enzyme Production;用于酶生产的微生物特点;基本要求：;一、细菌;;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。 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;(2)枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） ;二、放线菌;三、霉菌;代表种 米根霉（R.oryzae)黑根霉(R.nigrican)等。 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。;(2)曲霉(Aspergillus) ;;四、酵母;五、酶的发酵工艺条件与控制 The fermentation principles and its control of enzyme production;1、培养基;1、选择适宜的营养物质 2、营养物的浓度及配比合适 3、物理、化学条件适宜 4、经济节约 5、精心设计、试验比较;五大要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水;构成细胞物质或代谢产物中碳架 ;构成细胞物质和代谢产物中氮素（不能用作能源 ）;生长因子;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；;枯草杆菌BF7658α-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%，氯化按0.15%（自然pH）。 枯草杆菌AS1.398中性蛋白酶发酵培养基：玉米粉4%，豆饼粉3%，麸皮3.2%, 糠1%, 磷酸氢二钠0.4%, 磷酸二氢钾0.03%（自然pH）。 黑曲霉糖化酶发酵培养基：玉米粉10%，豆饼粉4%，麸皮1%（pH4.4～5.0）。 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)。 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)。 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)。 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)。 黑曲霉AS3.396果胶酶发酵培养基: 麸皮5%, 果胶0.3%, 硫酸铵2%, 磷酸二氢钾0.25%, 硫酸镁0.05%, 硝酸钠0.02%, 硫酸亚铁0.001% (自然pH)。 枯草杆菌AS1.398碱性磷酸酶发酵培养基: 葡萄糖0.4%, 乳蛋白水解物0.1%, 硫酸铵1%, 氯化钾0.1%, 氯化钙0.1mmol/L, 氯化镁1.0mmol/L, 磷酸氢二钠20mol/L ( 用pH7.4的Tris-HCl缓冲液配制);2、发酵条件及控制;生化代谢曲线 菌体生长阶段 产酶阶段 菌体自溶阶段;影响产酶的几个重要条件 温度;pH ;溶解氧的控制;溶解氧的因素 搅拌 增加气液接解的有效面积 增加湍动程度，减少气泡周围的液膜厚度 液体形成涡流，延长气泡停留时间 阻止或减少菌丝结块 通风量和空气流速 空气分布管 培养基的物理性质 发酵液柱高度;泡沫 泡沫的影响 泡沫的存在阻碍二氧化碳的排除，直接影响氧的溶解，进而影响微生物的生长繁殖和代谢产物的生成。 泡沫层过高会外溢，浪费原料且引起染菌。 消泡方法 机械消泡 消泡剂消泡（化学消泡） 湿度 固体发酵法生产酶制剂时，培养基的湿度和发酵室空气中的相对湿度对微生物菌体的生长繁殖和产酶关系很大。;发酵过程的中间补料 补糖 补氮 补无机盐类和产酶促进剂 补全料和补水;3、提高酶产量的措施 ;控制阻遏物的浓度;为了减少或者解除分解代谢物阻遏作用，应当控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度。;添加表面活性剂;添加产酶促进剂