酶工程第2章微生物发酵产酶.pptx

第2章微生物发酵产酶;微生物发酵产酶;

酶发酵生产的前提之一：选育到性能优良的产酶微生物！

对产酶微生物的要求：

（1）产酶量高；

（2）易培养和管理；

（3）产酶性能稳定；

（4）利于酶产品的分离纯化；

（5）安全可靠、无毒性等。;酶发酵生产的类型;2、液体深层发酵（目前酶发酵生产的主要方式）

液体培养基，经灭菌、冷却后，接入产酶细胞，在一定条件下发酵。;3、固定化细胞发酵（70年代后期发展）

将细胞固定在载体上后，进行发酵生产。

优点：细胞密度高，可反复使用，利于产品分离纯化

缺点：需要特殊的固定化细胞反应器，只适用胞外酶生产

4、固定化原生质体发酵（80年代中期发展）

原生质体是指除去了细胞壁的微生物细胞或植物细胞。

优点：解除细胞壁扩散阻碍；易于细胞间质中的酶的

分泌；可反复或连续使用

缺点：制备复杂，维持较高的渗透压，需防止细胞壁再生;第一节微生物细胞中酶生物合成的调节;二、酶生物合成的调节;按酶生物合成的速度，把细胞中合成的酶分为两类：;1960，Jacob和Monod提出的操纵子学说阐明；

与生物合成相关的四个基因：

调节基因Regulatorgene；

启动基因Promotergene；

操纵基因Operatorgene；

结构基因Structuralgene；;;;操纵基因（Operatergene）:

位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合，操纵酶合成的时机与速度。

结构基因（Structuralgene）:

决定某???多肽的DNA模板，与酶有各自的对应关系，其中的遗传信息可转录为mRNA，再翻译为蛋白质。;酶合成的基因调控类型：诱导和阻遏

;2、酶合成的阻遏;三、酶生物合成的模式;微生物细胞在一定条件下培养生长，其生长过程一般经历调整期、生长期、平衡期和衰退期等4个阶段;（二）酶生物合成的模式;1、同步合成型;

;

;

;属于滞后合成型的酶，之所以要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成，主要原因是由于受到培养基中存在的阻遏物的阻遏作用。只有随着细胞的生长，阻遏物几乎被细胞用完而使阻遏解除后，酶才开始大量合成。若培养基中不存在阻遏物，该酶的合成可以转为延续合成型。该类型酶所对应的mRNA稳定性很好，可以在细胞生长进入平衡期后的相当长的一段时间内，继续进行酶的生物合成。;;小结：;选择：在酶的工业生产中，为了提高酶产率和缩短发酵周期，最理想的合成模式是延续合成型。;第二节产酶微生物的特点;新开发的酶必须按规定进行下表的各项检查;（一）常用的产酶微生物;1、细菌

大肠杆菌（Escherichiacoli）

形态：杆状，革兰氏阴性，运动或不运动，无芽孢，一般无荚膜。菌落呈白色至黄白色