《酶工程》课件-微生物发酵产酶.ppt

Replication 复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。 Transcription 转录：是指以DNA为模板，以核苷三磷酸为底物，在依赖DNA的RNA聚合酶（转录酶）的作用下，生成RNA的过程。 Translation 翻译：亦叫转译，是指以mRNA为模板，以氨基酸为底物，在核糖体上通过各种tRNA、酶和辅助因子的作用，合成多肽链的过程。 Reverse translation 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （五）温度的调节控制 2、方 法 一般采用热水升温，冷水降温。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 1、原 因 只有在溶解氧存在时，培养基中的供能物质才能进行有氧降解而产生大量的ATP等高能物质，以满足细胞生长繁殖和发酵产酶所需要的大量能量。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 2、原 理 （1）相关概念 ①耗氧速率KO2 是指单位体积的培养液中的细胞在单位时间内所消耗的氧气量。KO2=QO2.Cc QO2：细胞呼吸强度，是指单位细胞量在单位时间内的耗氧量。 Cc：细胞浓度，是指单位体积培养液中细胞的量。 在酶的发酵生产中，不同生长阶段的细胞，QO2和Cc各不相同，所以KO2也不相同，必须根据耗氧量的不同给适量的溶解氧。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 2、原 理 （1）相关概念 ②溶氧速率（又称氧的溶解速度，溶氧系数）Kd 是指单位体积的发酵液在一定时间内所有能溶解的氧的量。 Kd与通气量、氧的分压、气液接触时间及面积、培养液的性质有关。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 2、原 理 根据细胞对溶解氧的需要量，进行连续不断地供氧，使培养基中的溶解氧量维持在一定的浓度范围内。 （2）原 理 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 3、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）改变培养液的特性 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 3、方 法 随着发酵过程的进行，细胞耗氧速率不断改变，必须相应地对溶氧速率进行调节。 （1）调节通气量 通气量是指单位时间内流经培养液的空气量(L／min)。 当通气量增大时，可提高溶氧速率，反之，减少通气量，则使溶氧速率降低。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 3、方 法 随着发酵过程的进行，细胞耗氧速率不断改变，必须相应地对溶氧速率进行 （2）调节氧的分压 增加空气压力，或提高空气中氧的含量，都能提高氧的分压，从而提高溶氧速率。反之刚使溶氧速率降低。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 3、方 法 随着发酵过程的进行，细胞耗氧速率不断改变，必须相应地对溶氧速率进行。 （3）调节气液接触时间 气液两相接触时间延长，可使更多的氧溶解，从而提高溶氧速率；反之则使溶氧速率降低。 可以通过增加液层高度，在反应器中增设挡板等方法以延长气液接触时间。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 3、方 法 随着发酵过程的进行，细胞耗氧速率不断改变，必须相应地对溶氧速率进行。 （4）调节气液接触面积 氧气溶解到培养液是通过气液两相的界面进行的。增加气流接触界而的面积，有利于提高溶气速率。为了增大气液接触面积，应使通过培养液的空气尽量分散。 在发酵容器的底部安装空气分配管，使分散的气泡进入液层，是增加气液接触面积的主要方法。装设搅拌装置或增设挡板等可使气泡进一步打碎和分散，也能有效地增加气液两相的接触面积，从而提高溶氧速率。 三、发酵工艺条件及控制 微生物发酵产酶 （六）溶解氧的调节控制 3、方 法 随着发酵过程的进行，细胞耗氧速率不断改变，必须相应地对溶氧速率进行。 （5）改变培养液的特性 培养液的特性对溶氧速率有明显影响，若培养液的粘