文档介绍:第四章 微生物发酵产酶及生产工艺
常用的产酶微生物;
发酵工艺条件及其控制;
酶发酵动力学;
固定化微生物细胞发酵产酶;
固定化微生物原生质体发酵产酶;
内容:
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第一节 常用的产酶微生物
一、应用微生物来开发酶的优点:
(1)微生物生长繁殖快,生活周期短。因此,用微生物来生产酶产品,生产能力(发酵)几乎可以不受限制地扩大,能够满足迅速扩张的市场需求。
(2)微生物种类繁多,它们散布于整个地球的各个角落,而且在不同的环境下生存的微生物都有其完全不同的代谢方式,能分解利用不同的底物。
(3)这一特征就为微生物酶品种的多样性提供了物质基础。
(4)特别是当基因工程介入时,动植物细胞中存在地酶,几乎都能够利用微生物细胞获得。
因此,有计划和仔细地筛选微生物菌种,通常可以获得能够生产几乎任何一种酶的适当细胞。
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二、用于酶生产微生物的要求:
1、酶的产量高;
2、容易培养和管理;
3、产酶稳定性好;
4、利于分离纯化;
5、安全可靠、无毒性。
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(1) 大肠埃希氏杆菌,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,~×~ um,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
三、常见产酶微生物
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(2) 醋酸杆菌(Acetobacter)
菌体从椭圆至杆状,单个、成对或成链,革兰氏阴性,运动(周毛)或不运动,不生芽孢。好气。含糖、乙醇和酵母膏的培养基上生长良好。
应用:有机酸(食醋等)葡萄糖异构酶(高果糖浆 )山梨糖 (维C中间体)
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(3)枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
直状、近直状的杆菌,周生或侧生鞭毛,革兰氏阳性,无荚膜,×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。
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(4) 根霉(Rhizopus)
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。
代表种:米根霉()黑根霉()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。
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(5)曲霉(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、
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。
回本节
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第二节、微生物酶开发的一般程序
(一) 样品的采集
采样的目的、采样地点、采样方法及采样的数量。
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微生物酶开发的一般程序
(二) 菌种的分离
培养基的确定、培养条件的确定。
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