酶的生產(chǎn)與分離純化瑤瑤

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1、酶的生產(chǎn)與分離純化1酶的生產(chǎn)組織提取發(fā)酵生產(chǎn)化學(xué)及生物合成2集中壟斷，市場全球化：丹麥諾和諾得公司（諾維信novozymes）美國杰能科（Genencor）、芬蘭科特和丹麥丹尼斯克國際趨勢3品種、規(guī)模不斷擴(kuò)大國際以液體、顆粒為主。國內(nèi)糖化酶、ａ-淀粉酶、蛋白酶三大類重要產(chǎn)品系列果膠酶、低溫堿性蛋白酶，國內(nèi)尚未投入生產(chǎn);我國7家。應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大食品工業(yè)占62%4酶的發(fā)酵生產(chǎn)：經(jīng)過預(yù)先設(shè)計(jì)，通過人工操作控制，利用細(xì)胞的生命活動，產(chǎn)生人們所需要酶的過程5能用于酶發(fā)酵生產(chǎn)的細(xì)胞需具備如下幾個條件：（1）產(chǎn)酶量高（2）容易培養(yǎng)和管理（3）產(chǎn)酶穩(wěn)定性好（4）利于酶的分離純化（5）安全可靠6酶的發(fā)酵

2、技術(shù)為什么利用微生物產(chǎn)酶？(1)種類多、酶種豐富，且菌株易誘變，菌種多樣。(2)生長繁殖快，易提取酶.(3)培養(yǎng)基來源廣泛、價(jià)格便宜。(4)微電腦，連續(xù)化、自動化，經(jīng)濟(jì)效益高。(5)利用以基因工程為主的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，7產(chǎn)酶微生物產(chǎn)酶種類、產(chǎn)量、發(fā)酵條件、工藝。主要包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌。8（1）枯草芽孢桿菌細(xì)菌屬菌落粗糙，不透明生產(chǎn)α-淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶，堿性磷酸酶等。9（2）大腸桿菌陰性，無芽孢菌落光滑用于谷氨酸脫羧酶，天門冬氨酸酶等胞內(nèi)酶10（3）黑曲霉屬于真菌屬糖化酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、果膠酶等。11（4）米曲霉糖化酶、蛋白酶12（5）根霉主要用于糖化酶、

3、淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶等生產(chǎn)13（6）毛霉蛋白酶、糖化酶、淀粉酶、脂肪酶等。14（7）鏈霉菌葡萄糖異構(gòu)酶、青霉素酰化酶、纖維素酶、幾丁質(zhì)酶等15（8）啤酒酵母轉(zhuǎn)化酶丙酮酸脫羧酶16產(chǎn)酶菌株的選育主要依據(jù)酶催化的反應(yīng)性質(zhì)、作用底物的特異性、底物和產(chǎn)物的特性以及酶在細(xì)胞中所處的位置。胞外酶：菌落周圍的透明圈、顏色變化來篩選。胞內(nèi)酶：若酶作用底物分子量小可透過細(xì)胞膜，將酶反應(yīng)的產(chǎn)物作為底物，加在培養(yǎng)基中，根據(jù)菌落顏色變化。而多數(shù)胞內(nèi)酶產(chǎn)生菌的篩選：細(xì)胞破碎物做酶源，經(jīng)酶反應(yīng)后，根據(jù)酶反應(yīng)產(chǎn)物的特點(diǎn)來篩選（輔酶NAD）。17選擇性能優(yōu)良的產(chǎn)酶微生物培養(yǎng)基設(shè)計(jì)選擇合適的發(fā)酵方式發(fā)酵過程的各種參數(shù)控制酶的發(fā)

4、酵技術(shù)重要18保藏細(xì)胞細(xì)胞活化細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)原生質(zhì)體固定化細(xì)胞固定化原生質(zhì)體預(yù)培養(yǎng)發(fā)酵發(fā)酵分離純化酶重要19主要是碳源、氮源，其次是無機(jī)鹽、生長因子和產(chǎn)酶促進(jìn)劑等。重要培養(yǎng)基20（1）碳源當(dāng)前酶制劑生產(chǎn)上使用的菌種大都是只能利用有機(jī)碳的異養(yǎng)型微生物。重要吃點(diǎn)啥？21重要有機(jī)碳的主要來源有：一是農(nóng)副產(chǎn)品中二是野生的原料以石油產(chǎn)品中12～16碳的成分22考慮營養(yǎng)要求、誘導(dǎo)作用、分解代謝物阻遏作用。α－淀粉酶生產(chǎn)用淀粉不用果糖重要23（2）氮源有機(jī)氮源和無機(jī)氮源重要一般來說，動物細(xì)胞、植物細(xì)胞、異養(yǎng)型微生物、自養(yǎng)型微生物。有機(jī)氮源和無機(jī)氮源配合我有我要求24只用銨鹽或硝酸鹽為氮源時(shí)，酶產(chǎn)量僅為有

5、胨時(shí)的30%只用有機(jī)氮源而不用無機(jī)氮源時(shí)產(chǎn)量也低使用高濃度有機(jī)氮源外尚需添加1%~3%的無機(jī)氮源。重要黑曲霉酸性蛋白酶的生產(chǎn)25（3）碳氮比一般蛋白酶(包括酸性、中性和堿性蛋白酶)低;淀粉酶(包括α－淀粉酶、糖化酶、β－淀粉酶等)高,在糖化酶生產(chǎn)培養(yǎng)基的碳氮比是最高的。26（4）無機(jī)鹽常以磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀等磷酸鹽作為磷源，以硫酸鎂為硫源和鎂源。鈣灰色鏈霉菌中性蛋白酶pH7~7.5pH5～7。重要27鈉離子控制細(xì)胞滲透壓酶產(chǎn)量增加，以磷酸氫二鈉及硝酸鈉等形式，例如米曲霉α－淀粉酶重要28（5）生長因子微量的物質(zhì)，或生長素。某些氨基酸、維生素、嘌呤或嘧啶。重要有你才健康！29（6）產(chǎn)酶

6、促進(jìn)劑產(chǎn)酶促進(jìn)劑一是誘導(dǎo)物，二是表面活性劑。表面活性劑能增加細(xì)胞的通透性，改善氧的傳遞速度，保護(hù)酶的活性。重要30發(fā)酵方式的選擇固態(tài)發(fā)酵法液體深層發(fā)酵法31(1)pH對產(chǎn)酶的影響一般來說，培養(yǎng)基成分中碳/氮(C/N)比高，發(fā)酵液，pH低；C/N低，pH高。添加緩沖液；調(diào)節(jié)通風(fēng)量.調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的初始pH；pH過高糖或淀粉來調(diào)節(jié)，pH過低氮調(diào)節(jié)。32一般細(xì)菌為37℃，霉菌和放線菌為28～30℃，而生產(chǎn)糖化酶的最適溫度為37～40℃。(2)溫度對產(chǎn)酶的影響微生物代謝反應(yīng)、發(fā)酵中通風(fēng)、攪拌速度發(fā)酵初期菌體繁殖旺盛時(shí)33(3)耗氧量和通風(fēng)量對產(chǎn)酶的影響溶解氧而定。目前用于酶制劑生產(chǎn)的微生物都為好氣性

7、微生物，采用自動測定和記錄溶解氧的儀表。34(4)攪拌的影響有利于熱交換、營養(yǎng)物質(zhì)與菌體均勻接觸，提高新陳代謝。打破空氣氣泡，使發(fā)酵液形成湍流，提高溶氧量，增加空氣利用。35(5)泡沫的影響泡沫阻礙了CO2的排除，影響溶氧量機(jī)械消泡，消泡劑36食品用酶發(fā)酵生產(chǎn)實(shí)例1、α-淀粉酶的生產(chǎn)生產(chǎn)菌種：細(xì)菌和曲霉，如枯草芽孢桿菌、黑曲霉等。發(fā)酵方法：霉菌，固體曲法；細(xì)菌，液體深層發(fā)酵?；厥辗椒ǎ蝴}析、有機(jī)溶劑沉淀和淀粉吸附等。372、果膠酶的