《酶工程制药》PPT课件(I)

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1、第八章酶工程制药第一节酶工程概论第二节药用酶的来源和生产第三节固定化酶工程第四节酶工程应用实例第五节酶工程研究进展第一节酶工程概论一、酶的定义和分类二、酶的特性三、酶的来源四、酶的生产菌种五、产酶菌株的制备和优化一、酶的定义和分类酶的定义----酶是生物体内具有特殊催化功能的蛋白质。酶的分类----分为6大类1、氧化-还原酶2、转移酶3、水解酶4、裂合酶5、异构酶6、连接酶（合成酶）二、酶的特性1、专一性强2、催化效率高3、反应条件温和4、酶活性的调控机制复杂醛糖还原酶的活性中心三、酶的

2、来源（一）来源类别（二）利用微生物生产酶制剂的优点（三）各种能够生产酶的微生物（一）来源类别1、酶作为生物催化剂普遍存在于动物、植物、微生物中，可以直接从生物体中分离提纯而获得，早期酶的生产多是以动植物为主要原料提取而得。2、人工合成酶的方法，目前还受到试剂、设备条件的限制。3、利用动物、植物细胞和组织培养方法来生产酶，由于周期较长、成本较高，也存在一定难度。4、利用微生物生产酶制剂。（二）利用微生物生产酶制剂的优点（1）能够生产酶的微生物种类繁多，有较大的选择余地。（2）微生物繁殖快、培养周期短、

3、培养方法简便，培养过程容易控制，（3）微生物具有较强的适应性，能够培育出新的高产菌株。（三）各种能够生产酶的微生物1、氧化-还原酶（1）葡萄糖氧化酶（来源于霉菌）（2）D氨基酸氧化酶（来源于霉菌、肾脏）（3）尿激酶（来源于酵母菌、肾脏）（4）过氧化氢酶（来源于细菌、霉菌、红血球）（5）近氧化物酶（来源于植物）2、转移酶（1）转氨基酶（来源于细菌、动物肝脏）（2）核苷磷酸转移酶（来源于细菌）3、水解酶4、裂合酶5、异构酶3、水解酶脂肪酶（来源于细菌、霉菌、胰脏）5`-磷酸二酯酶（来源于霉菌）淀粉酶

4、（来源于细菌、霉菌、胰脏、麦芽）果胶酶（来源于细菌、霉菌）纤维素酶（来源于霉菌、蘑菇）半纤维素酶（来源于霉菌）溶菌酶（来源于细菌、鸡卵白）蜜二糖酶（来源于霉菌）乳糖酶（来源于细菌、霉菌）转化酶（来源于细菌、酵母）透明质酸酶（来源于细菌、动物睾丸）凝乳酶（来源于霉菌、小牛胃、羊胃）天冬酰胺酶（来源于细菌）脲酶（来源于豆科植物）青霉素酰化酶（来源于细菌、霉菌）氨基酰化酶（来源于细菌、霉菌、牛肾脏）橙皮苷酶（来源于霉菌）蛋白酶（来源于霉菌、放线菌、动物内脏、植物瓜果）裂合酶和

5、异构酶4、裂合酶天冬氨酸-β-脱羧酶（来源于细菌）β-酪氨酸酶（来源于细菌）延胡索酸酶（来源于细菌）谷氨酸脱羧酶（来源于细菌）5、异构酶氨基酸消旋酶（来源于细菌、霉菌、酵母）葡萄糖异构酶（来源于细菌、放线菌四、酶的生产菌种1、对生产菌种的要求2、目前常用的产酶微生物1、对生产菌种的要求（1）产酶量高（2）不是致病菌（3）性能稳定，不容易变异、退化、不易感染噬菌体。（4）能够利用廉价的原料，发酵周期短、易于培养。2、目前常用的产酶微生物大肠杆菌---用来生产谷氨酸脱羧酶、天门冬氨酸酶、青霉素酰化酶、β

6、-半乳糖苷酶。曲霉（黑曲霉、黄曲霉）---用来生产糖化酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、氨基酰化酶、脂肪酶。枯草杆菌---用于生产a-淀粉酶、β-葡萄糖氧化酶、碱性磷酸酯酶。啤酒酵母---用来生产转化酶、丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶。青霉菌---用于生产葡萄糖氧化酶、青霉素酰化酶、5`-磷酸二酯酶、脂肪酶。木霉菌---用于生产纤维素酶。根霉菌---用于生产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶。链霉菌---用来生产葡萄糖异构酶。五、产酶菌株的制备和优化1、产酶菌株的培养条件2、菌种的分离筛选3、菌种的变异诱导

7、技术4、原生质体诱导实际生产例子1、产酶菌株的培养条件（1）产酶促进剂（2）影响酶产量的各种因素（3）诱导剂和抑制剂（1）产酶促进剂在酶制剂的生产过程中，如果添加少量的某种物质就能增加酶的产量，则这类物质就称为产酶促进剂。产酶促进剂多数是酶的诱导物、或者是表面活性剂，常用的产酶促进剂有：（A）吐温-80（B）脂肪酰胺磺酸钠（C）聚乙烯醇（D）糖脂（E）乙二胺四乙酸（EDTA）（2）影响酶产量的各种因素A、温度---各种产酶微生物对于温度的要求是各不相同的。细菌：35-37度霉菌：30度酵母菌：30-

8、35度B、PH值---通过掌握原料的配比保持一定的C/N水平、或者通过添加缓冲剂、能够控制发酵液的PH值。C、通气量（供氧量）讫今为止，产酶和微生物都是需氧性的微生物。在液体深层发酵中，微生物利用的氧必须是溶解于培养基中和溶解氧。空气中的氧气---培养基溶解氧---透过细胞膜进入原生质。精确测定时采用溶氧仪。D、搅拌---搅拌可将泡沫打碎、增加氧气的溶解速度、加强了液体的湍流作用，有利于营养物质与菌体细胞的接触，促进细胞新陈代谢。E、泡沫E、泡沫酶制剂发酵过程中泡沫较