微生物發(fā)酵產(chǎn)酶1

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1、第二節(jié)常見產(chǎn)酶微生物CommonmicroorganisminEnzymeProduction用于酶生產(chǎn)的微生物特點酶產(chǎn)量高容易培養(yǎng)和管理產(chǎn)酶穩(wěn)定性好利于酶分離純化安全可靠無毒性篩選、誘變、基因克隆等技術。并及時復壯微生物易于與雜質(zhì)分離、易于與酶分離不對人體、環(huán)境產(chǎn)生影響；不對酶的應用產(chǎn)生影響基本要求：不是致病菌發(fā)酵周期短，產(chǎn)酶量高不易變異退化最好是產(chǎn)生胞外酶的菌種,利于分離。對醫(yī)藥和食品用酶,還應考慮安全性：凡從可食部分或食品加工中傳統(tǒng)使用的微生物生產(chǎn)的酶,安全!由非致病微生物制取的酶，需作短期毒性實驗。非

2、常見微生物制取的酶，需做廣泛的毒性實驗，包括慢性中毒實驗。一、細菌(1)大腸埃希氏桿菌(Escherichiacoli)，簡稱為大腸桿菌，是最為著名的原核生物。形態(tài)：短桿或長桿狀，0.5～1.0×1.0～3.0um，革蘭氏陰性，運動(周毛)或不運動，無芽孢，一般無莢膜。菌落呈白色至黃白色，擴展，光滑，閃光。Escherich屬菌株和大多數(shù)大腸桿菌是無害，但也有些大腸桿菌是致病的，會引起腹瀉和尿路感染。大腸桿菌的名聲主要因它易于在實驗室操作、生長迅速，而且營養(yǎng)要求低。應用：大腸桿菌能作為宿主供大量的細菌病毒生長

3、繁殖大腸桿菌也是最早用作基因工程的宿主菌工業(yè)上生產(chǎn)谷氨酸脫羧酶、天冬酰胺酶和制備天冬氨酸、蘇氨酸及纈氨酸等測谷氨酸含量等對白血病有顯著療效(2)枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）直狀、近直狀的桿菌，周生或側(cè)生鞭毛，革蘭氏陽性，無莢膜，芽孢0.5×1.5?1.8?m，中生或近中生。枯草芽孢桿菌是工業(yè)發(fā)酵的重要菌種之一。生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、5’-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。二、放線菌具有分枝狀菌絲的單細胞原核微生物。革蘭氏陽性，菌絲有氣生菌絲和基內(nèi)菌絲之分。常用于酶生產(chǎn)的主要為鏈霉菌。應用：主要生產(chǎn)

4、葡萄糖異構酶，還可生產(chǎn)青霉素?；浮⒗w維素酶、堿性蛋白酶、幾丁質(zhì)酶等。三、霉菌分類學上屬于藻狀菌綱，毛霉目，根霉屬。根霉因有假根（Rhizoid）而得名（假根的功能是在培養(yǎng)基上固著，并吸收營養(yǎng)）。分布于土壤、空氣中，常見于淀粉食品上，可引起霉腐變質(zhì)和水果、蔬菜的腐爛。(1)根霉(Rhizopus)代表種米根霉（R.oryzae)黑根霉(R.nigrican)等。應用根霉能產(chǎn)生一些酶類，如淀粉酶、果膠酶、脂肪酶等，是生產(chǎn)這些酶類的菌種。在釀酒工業(yè)上常用做糖化菌。有些根霉還能產(chǎn)生乳酸、延胡索酸等有機酸。(2)曲霉

5、(Aspergillus)分類：多數(shù)屬于子囊菌亞門，少數(shù)屬于半知菌亞門。分布：廣泛分布于土壤、空氣和谷物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐變質(zhì)，有的可產(chǎn)生致癌性的黃曲霉毒素。代表種：黑曲霉Asp.Niger、黃曲霉Asp.flavus和米曲霉Asp.oryzae應用：是制醬、釀酒、制醋的主要菌種。是生產(chǎn)酶制劑（蛋白酶、淀粉酶、果膠酶）的菌種。生產(chǎn)有機酸（如檸檬酸、葡萄糖酸等）。農(nóng)業(yè)上用作生產(chǎn)糖化飼料的菌種。四、酵母啤酒酵母：啤酒工業(yè)廣泛應用，此外，還可生產(chǎn)轉(zhuǎn)化酶假絲酵母：生產(chǎn)脂肪酶等五、酶的發(fā)酵工藝條件與控制T

6、hefermentationprinciplesanditscontrolofenzymeproduction1、培養(yǎng)基各種生物對營養(yǎng)的需求1、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)2、營養(yǎng)物的濃度及配比合適3、物理、化學條件適宜4、經(jīng)濟節(jié)約5、精心設計、試驗比較培養(yǎng)不同的微生物必須采用不同的培養(yǎng)條件；培養(yǎng)目的不同，原料的選擇和配比不同；不同階段，培養(yǎng)條件也有所差異。培養(yǎng)基的設計原則五大要素：碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進行研究和利用工作的基礎培養(yǎng)基（medium）是人工配制的，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)

7、生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。任何培養(yǎng)基都應該具備微生物生長所需要五大營養(yǎng)要素?。?！構成細胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中碳架碳源可作能源，為生命活動提供能量常用碳源：糖類、醇類、脂類、有機酸、烴類、蛋白質(zhì)及其降解物異養(yǎng)微生物：糖類是最好碳源（葡萄糖最為通用）水是微生物最基本的組成分（７０％—９０％）水是微生物體內(nèi)和體外的溶劑（吸收營養(yǎng)成分和代謝廢物）水是細胞質(zhì)組分，直接參與各種代謝活動調(diào)節(jié)細胞溫度和保持環(huán)境溫度的穩(wěn)定（比熱高，傳熱快）水碳源選擇合適碳源，以適應目的酶的合成調(diào)節(jié)機制特別注意誘導與阻遏作用！自來水？！超純水？！構成細

8、胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物中氮素（不能用作能源）氮源有機氮源蛋白胨、酵母膏、牛肉膏無機氮源銨鹽、硝酸鹽參與酶的組成、構成酶活性基、激活酶活性維持細胞結(jié)構的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)細胞滲透壓控制細胞的氧化還原電位有時可作某些微生物生長的能源物質(zhì)常用：硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物以及含有鉀、鈉、鈣、鎂、鐵等元素的化合物。氮源無機鹽需要注意合適的碳氮比生長因子生長因子是指某些微生物不能用普通的碳源、氮源物質(zhì)進行合成，而必須另外加入少量