微生物发酵产酶课件.pptVIP

常用的几种模型 1、试分析淀粉对?－淀粉酶的诱导作用机制； 2、对于具有中期合成型动力学特征的产酶过程， 如何提高产酶水平？ 思考题 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生代谢产物的营养基质。(培养基的常用分类） 培养基必须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（纤维素是潜在的碳源） 选择合适碳源，以适应目的酶的合成调节机制 构成细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的生长需求的有机物质。 分类： 化学结构分成维生素、氨基酸、嘌呤（或嘧啶）及其衍生物和类脂成分 等四类 功能：以辅酶与辅基的形式参与代谢中的酶促反应 实验室中常用酵母膏、蛋白胨、牛肉膏等作为各种生长因子的的需要，麦芽汁、米曲汁等天然培养基中本身含有各种生长因子 实验室的常用培养基： 细菌： 牛肉膏蛋白胨培养基（或简称普通肉汤培养基）； 放线菌：高氏1号合成培养基培养； 酵母菌：麦芽汁培养基； 霉菌： 查氏合成培养基； 例如：不同情况下枯草芽孢杆菌培养基： 一般培养：肉汤培养基或LB培养基； 自然转化：基础培养基； 观察芽孢：生孢子培养基； 产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基； 枯草杆菌BF7658α-淀粉酶发酵培养基：玉米粉8%，豆饼粉4%，磷酸氢二钠 0.8%，硫酸铵0.4%，氯化钙0.2%，氯化铵0.15%（自然pH）。 枯草杆菌AS1.398中性蛋白酶发酵培养基：玉米粉4%，豆饼粉3%，麸皮3.2%, 糠1%, 磷酸氢二钠0.4%, 磷酸二氢钾0.03%（自然pH）。 黑曲霉糖化酶发酵培养基：玉米粉10%，豆饼粉4%，麸皮1%（pH4.4～5.0）。 游动放线菌葡萄糖异构酶发酵培养基：糖蜜2%，豆饼粉2%，磷酸氢二钠0。1%，硫酸镁0。05% (pH 7.2)。 黑曲霉AS3.396果胶酶发酵培养基: 麸皮5%, 果胶0.3%, 硫酸铵2%, 磷酸二氢钾0.25%, 硫酸镁0.05%, 硝酸钠0.02%, 硫酸亚铁0.001% (自然pH)。 枯草杆菌AS1.398碱性磷酸酶发酵培养基: 葡萄糖0.4%, 乳蛋白水解物0.1%, 硫酸铵1%, 氯化钾0.1%, 氯化钙0.1mmol/L, 氯化镁1.0mmol/L, 磷酸氢二钠20mol/L ( 用pH7.4的Tris-HCl缓冲液配制) 2、发酵条件及控制 培养基的pH必须控制在一定的范围内，以满足不同类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物。为了维持培养基pH的相对恒定，通常在培养基中加入pH缓冲剂，或在进行工业发酵时补加酸、碱。 通常培养条件： 细菌与放线菌：pH7－7.5 酵母菌和霉菌：pH4.5－6范围内生长 pH值的控制 细胞发酵产酶的最适pH值与生长最适pH值往往有所不同。细胞生产某种酶的最适pH值通常接近于该酶催化反应的最适pH值。 有些细胞可以同时产生若干种酶，在生产过程中，通过控制培养基的pH值，往往可以改变各种酶之间的产量比例。 通常在生物学范围内每升高10℃，生长速度就加快一倍，所以温度直接影响酶反应，对于微生物来说，温度直接影响其生长和合成酶。 温度的控制 有些细胞发酵产酶的最适温度与细胞生长最适温度有所不同，而且往往低于生长最适温度。这是由于在较低的温度条件下，可以提高酶所对应的mRNA的稳定性，增加酶生物合成的延续时间，从而提高酶的产量。 枯草杆菌的最适生长温度为34～37℃ 黑曲霉的最适生长温度为28～32 ℃ 溶解氧的控制 在酶的发酵生产过程中， 处于不同生长阶段的细胞，其细胞浓度和细胞呼吸强度各不相同，致使耗氧速率有很大的差别。因此必须根据耗氧量的不同，不断供给适量的溶解氧。 培养液中溶解氧的量，决定于在一定条件下氧气的溶解速度。溶氧速率与通气