02第二章 微生物发酵产酶

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1、第二章微生物发酵产酶酶的获得是酶和酶工程研究的主要内容之一，包括酶的生产与提取纯化。1、提取法采用各种技术直接从动、植物细胞或组织中将酶提取出来。优点：简单易行。缺点：动植物原料由于其生产周期长，又受地理、气候和季节等因素影响而不适于大规模生产。酶的来源:植物来源的酶：木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、麦芽淀粉水解酶，大豆脂肪氧合酶等。动物酶：猪胰蛋白酶和胃脂肪酶等。酶的发酵生产：经过预先设计，通过人工操作，利用微生物的生命活动获得所需酶的技术过程。酶的发酵生产是当今大多数酶生产的主要方法。3、微生物发酵法是20世纪50年代

2、以来生产酶的主要方法。利用微生物细胞的生命活动合成所需酶的方法称为发酵法。2、化学合成法是20世纪60年代中期出现的新技术。只能合成那些已知化学结构的酶；成本比较高。目前仍然停留在实验室内合成的阶段。目前工业应用酶大多数来自微生物，这是因为以微生物为生产原料有许多优点：①微生物种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样。②微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶。③微生物培养基来源广泛、价格便宜。④可以采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程，生产可连续化、自动化，经济效益高。⑤可以利用以基因工程为主的现代分子生物学技术，选育菌种、

3、增加酶产率和开发新酶种。优良的产酶微生物应当具备下列条件：①酶的产量高。②产酶稳定性好。③容易培养和管理。④利于酶的分离纯化。⑤安全可靠、无毒性。酶的发酵生产，根据微生物的培养方式不同，可分为：①液体深层发酵。②固体培养发酵。③固定化微生物细胞发酵。④固定化微生物原生质体发酵。第二节酶发酵生产常用的微生物一、产酶菌种的要求1、发酵周期短，产量高；2、容易培养和管理；3、产酶稳定性好，不易变异退化，不易被感染；4、利于酶的分离纯化；5、安全可靠，无毒性。（非致病菌）。二、产酶微生物菌种是发酵生产酶的重要条件。已经在自然界中发现的酶

4、有数千种，目前投入工业发酵生产的酶约有50～60种。它们的生产菌种十分广泛，包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。常用的产酶微生物1、细菌大肠杆菌(Escherichiacoli)：限制性内切核酸酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、外切核酸酶等。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)：其BF7658是生产α-淀粉酶的主要菌种；AS1.398用于生产中性蛋白酶和碱性磷酸酶2、放线菌链霉菌(Streptomyces)：是生产葡萄糖异构酶的主要微生物，还可以用于生产青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶和几丁质酶3、霉菌黑曲霉

5、(Aspergillusniger)：糖化酶、α–淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶等。米曲霉(Aspergillusoryzae)：糖化酶和蛋白酶等。红曲霉（Monascus）：糖化酶、α–淀粉酶、蛋白酶等。青霉(Penicillium)：产黄青霉（P.chrysogenum）用于生产葡萄糖氧化酶、苯氧甲基青霉素酰化酶等。木霉(Trichoderma)：是生产纤维素酶的重要菌种。根霉(Rhizopus)：糖化酶、α–淀粉酶、碱性蛋白酶等。毛霉(Mucor）：糖化酶、α–淀粉酶、蛋白酶等4、酵母菌啤酒酵母(SaccharomycesCe

6、revisiae)：转化酶、丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶假丝酵母(Candida)：脂肪酶、尿酸酶、尿囊素酶、转化酶、醇脱氢酶工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源酶产酶微生物用途α-淀粉酶枯草芽胞杆菌，地衣芽胞杆菌，米曲霉淀粉液化，织物退浆，消化助剂，加酶洗涤剂葡萄糖淀粉酶米曲霉，黑曲霉，米根霉制造葡萄糖，发酵、酿酒等工业的淀粉水解糖中性蛋白酶枯草芽胞杆菌，米曲霉皮革、毛皮加工，食品加工，调味品制造、助消化、消炎、啤酒澄清碱性蛋白酶地衣芽胞杆菌加酶洗涤剂植酸酶黑曲霉，毕赤酵母工程菌株饲料添加剂转化酶啤酒酵母、假丝酵母制造转化糖凝乳酶

7、米赫毛霉、大肠杆菌和真菌生产的重组酶制造乳酪脂肪酶曲霉、根霉、酵母等加酶洗涤剂，油脂加工，生物化工葡萄糖氧化酶青霉、曲霉食品去氧、除葡萄糖，测定葡萄糖葡萄糖异构酶凝结芽胞杆菌，白色链霉菌生产果葡糖浆青霉素酰化酶细菌、霉菌、放线菌制造6-氨基青霉烷酸纤维素酶里氏木霉、黑曲霉水洗布生产，饲料添加剂，消化植物细胞壁半纤维素酶木霉、曲霉、根霉饲料添加剂，消化植物细胞壁，低聚木糖生产β-葡聚糖酶枯草芽胞杆菌，黑曲霉啤酒酿造，饲料添加剂异淀粉酶产气克雷伯氏菌，芽孢杆菌淀粉加工乳糖酶乳酸酵母，米曲霉，黑曲霉，米根霉乳品工业（处理牛乳和乳清）果

8、胶酶曲霉、欧文氏菌水果加工，果汁、果酒澄清，麻类纤维脱胶第三节发酵工艺条件及控制酶无菌空气预培养固定化细胞保藏细胞细胞活化培养基固定化原生质体原生质体发酵扩大培养分离纯化工艺流程一、细胞活化与扩大培养1、生产菌种的来源（1）购买或筛选向菌种保藏机构索取有关的菌株