微生物发酵产酶1

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1、第二节常见产酶微生物CommonmicroorganisminEnzymeProduction用于酶生产的微生物特点酶产量高容易培养和管理产酶稳定性好利于酶分离纯化安全可靠无毒性筛选、诱变、基因克隆等技术。并及时复壮微生物易于与杂质分离、易于与酶分离不对人体、环境产生影响；不对酶的应用产生影响基本要求：不是致病菌发酵周期短，产酶量高不易变异退化最好是产生胞外酶的菌种,利于分离。对医药和食品用酶,还应考虑安全性：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!由非致病微生物制取的酶，需作短期毒性实验。非

2、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。一、细菌(1)大肠埃希氏杆菌(Escherichiacoli)，简称为大肠杆菌，是最为著名的原核生物。形态：短杆或长杆状，0.5～1.0×1.0～3.0um，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。Escherich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，会引起腹泻和尿路感染。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

3、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、苏氨酸及缬氨酸等测谷氨酸含量等对白血病有显著疗效(2)枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）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0.5×1.51.8m，中生或近中生。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。二、放线菌具有分枝状菌丝的单细胞原核微生物。革兰氏阳性，菌丝有气生菌丝和基内菌丝之分。常用于酶生产的主要为链霉菌。应用：主要生产

4、葡萄糖异构酶，还可生产青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、几丁质酶等。三、霉菌分类学上属于藻状菌纲，毛霉目，根霉属。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）。分布于土壤、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。(1)根霉(Rhizopus)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

5、(Aspergillus)分类：多数属于子囊菌亚门，少数属于半知菌亚门。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。代表种：黑曲霉Asp.Niger、黄曲霉Asp.flavus和米曲霉Asp.oryzae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。四、酵母啤酒酵母：啤酒工业广泛应用，此外，还可生产转化酶假丝酵母：生产脂肪酶等五、酶的发酵工艺条件与控制T

6、hefermentationprinciplesanditscontrolofenzymeproduction1、培养基各种生物对营养的需求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，适合微生物生长繁殖或产

7、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！！！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（７０％—９０％）水是微生物体内和体外的溶剂（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特别注意诱导与阻遏作用！自来水？！超纯水？！构成细

8、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