酶学与酶工程第三章酶的生物合成学生
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第三章 酶的生物合成
教学ppt
1
第一节 微生物发酵产酶
微生物发酵产酶的优点： 1）微生物种类繁多； 2) 微生物生长周期短，繁育快； 3) 微生物易改造，可通过多种手段育种。
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一、产酶微生物的种类 用于酶的生产的细胞必须具备几个条件 (1)酶的产量高 (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
属： 埃希氏菌属(Escherichia)
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大肠埃希氏菌属(Escherichia)：大肠埃希菌可用来制
备多种酶
假单胞菌属(Pseudomonas)：革兰氏阴性，r-变形菌
纲，β-酪氨酸酶(用于合成L-多巴，治疗帕金森病)、 葡萄糖异构酶、溶菌酶、青霉素G酰化酶和脂肪酶
要有黑曲霉、米曲霉、青霉、木霉、根霉、毛霉等。 黑曲霉：黑曲霉，半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，
丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。
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米曲霉：半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，从梗孢科， 曲霉属真菌中的一个常见种。米曲霉菌落生长快， 10d直径达5~6cm，质地疏松，初白色、黄色，后变 为褐色至淡绿褐色。背面无色。分生孢子头放射状， 一直径150~300μm，也有少数为疏松柱状。分生孢 子梗2mm左右。
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(3) 球菌
微球菌属(Micrococcus)：微球菌属拉丁学名
(Micrococcus Cohn,1872) 细胞球形，直径0.5～2.0μm， 成对、四联或成簇出现，但不成链。革兰氏阳性。 罕见运动，不生芽孢。严格好氧。菌落常有黄或红 的色调。
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（一）细菌 1) 无芽孢杆菌
大肠埃希氏菌属(Escherichia)：
变形菌门(Proteobacteria)) 纲： γ-变形菌纲(γ- Proteobacteria) 目： 肠杆菌目(Enterobacteriales) 科： 肠杆菌科(Enterobacteriaceae)
链球菌属(Streptococcus)：链球菌(Streptococcus)是一
类球形的革兰氏阳性细菌，属于厚壁菌门的一个属。
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2．放线菌 （actinomycetes)
放线菌是一群高GC含量的革兰氏阳性细菌。放线 菌能产生各种胞外酶，如蛋白酶、葡萄糖异构酶、 溶菌酶等，而且放线菌还是生产抗生素的主要微生 物。
链霉菌
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3．酵母菌 酵母菌(yeast)是—类单细胞微生物，但不同于细菌，
属于真核微生物。
酿酒酵母 球拟酵母 假丝酵母
拟酵母
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4. 霉菌 霉菌是一类丝状真菌，用于酶的发酵生产的霉菌主
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青霉：一般指青霉属。为分布很广的子囊菌纲中的 一属，和曲霉属有亲缘关系，有二百几十种，代表 种是灰绿青霉，从土壤或空气中很易分离。分枝成 帚状的分生孢子从菌丝体伸向空中，各顶端的小梗 产生链状的青绿—褐色的分生孢子。已知在生理学 方面类似曲霉属，同时有很多能产生毒枝菌素
中国海洋微生物保藏中心（MCCC）
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国外菌种保藏中心：
ATCC(American Type Culture Collection）美国典型菌种保藏 中心 NBRC (NITE Biological Resource Center)日本技术评价研究 所生物资源中心 CBS (Centraalbureauvoor Schimmelcultures) 荷兰微生物菌种 保藏中心 KCTC (Korean Collection for Type Cultures) 韩国典型菌种 保藏中心 DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen ) 德国微生物菌种保藏中心
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(2) 芽孢杆菌
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞 0.7～0.8×2～3微米， 着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～ 0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后 菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基 中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分 解色氨酸形成吲哚。
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毛霉：毛霉又叫黑霉、长毛霉。接合菌亚门接合菌 纲毛霉目毛霉科真菌中的一个大属。以孢囊孢子和 接合孢子繁殖。菌丝无隔、多核、分枝状，在基物 内外能广泛蔓延，无假根或匍匐菌丝。
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木霉：木霉属于半知菌亚门，丛梗孢目， 木霉属，常见的木霉有绿色木霉、康宁木 霉等。
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根霉：接合菌亚门、接合菌纲、毛霉目、毛霉科真 菌中的一个大属。菌丝无隔、多核、分枝状，有匍 匐菌丝和假根，借此可在基物表面广泛蔓延，不产 生定形菌落。
二、产酶微生物的来源
1．土壤中的产酶微生物 2．水体中的产酶微生物 3．空气中的产酶微生物 4．极端环境中的产酶微生物
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三、产酶微生物的分离和筛选
教学ppCtollege of Li来自百度文库e Sciences 17
菌种除了可以分离筛选得到，还可通过向菌保中心 购买，
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第一节 微生物发酵产酶
微生物发酵产酶的优点： 1）微生物种类繁多； 2) 微生物生长周期短，繁育快； 3) 微生物易改造，可通过多种手段育种。
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一、产酶微生物的种类 用于酶的生产的细胞必须具备几个条件 (1)酶的产量高 (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
属： 埃希氏菌属(Escherichia)
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大肠埃希氏菌属(Escherichia)：大肠埃希菌可用来制
备多种酶
假单胞菌属(Pseudomonas)：革兰氏阴性，r-变形菌
纲，β-酪氨酸酶(用于合成L-多巴，治疗帕金森病)、 葡萄糖异构酶、溶菌酶、青霉素G酰化酶和脂肪酶
要有黑曲霉、米曲霉、青霉、木霉、根霉、毛霉等。 黑曲霉：黑曲霉，半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，
丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。
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米曲霉：半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，从梗孢科， 曲霉属真菌中的一个常见种。米曲霉菌落生长快， 10d直径达5~6cm，质地疏松，初白色、黄色，后变 为褐色至淡绿褐色。背面无色。分生孢子头放射状， 一直径150~300μm，也有少数为疏松柱状。分生孢 子梗2mm左右。
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(3) 球菌
微球菌属(Micrococcus)：微球菌属拉丁学名
(Micrococcus Cohn,1872) 细胞球形，直径0.5～2.0μm， 成对、四联或成簇出现，但不成链。革兰氏阳性。 罕见运动，不生芽孢。严格好氧。菌落常有黄或红 的色调。
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（一）细菌 1) 无芽孢杆菌
大肠埃希氏菌属(Escherichia)：
变形菌门(Proteobacteria)) 纲： γ-变形菌纲(γ- Proteobacteria) 目： 肠杆菌目(Enterobacteriales) 科： 肠杆菌科(Enterobacteriaceae)
链球菌属(Streptococcus)：链球菌(Streptococcus)是一
类球形的革兰氏阳性细菌，属于厚壁菌门的一个属。
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2．放线菌 （actinomycetes)
放线菌是一群高GC含量的革兰氏阳性细菌。放线 菌能产生各种胞外酶，如蛋白酶、葡萄糖异构酶、 溶菌酶等，而且放线菌还是生产抗生素的主要微生 物。
链霉菌
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3．酵母菌 酵母菌(yeast)是—类单细胞微生物，但不同于细菌，
属于真核微生物。
酿酒酵母 球拟酵母 假丝酵母
拟酵母
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4. 霉菌 霉菌是一类丝状真菌，用于酶的发酵生产的霉菌主
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青霉：一般指青霉属。为分布很广的子囊菌纲中的 一属，和曲霉属有亲缘关系，有二百几十种，代表 种是灰绿青霉，从土壤或空气中很易分离。分枝成 帚状的分生孢子从菌丝体伸向空中，各顶端的小梗 产生链状的青绿—褐色的分生孢子。已知在生理学 方面类似曲霉属，同时有很多能产生毒枝菌素
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国外菌种保藏中心：
ATCC(American Type Culture Collection）美国典型菌种保藏 中心 NBRC (NITE Biological Resource Center)日本技术评价研究 所生物资源中心 CBS (Centraalbureauvoor Schimmelcultures) 荷兰微生物菌种 保藏中心 KCTC (Korean Collection for Type Cultures) 韩国典型菌种 保藏中心 DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen ) 德国微生物菌种保藏中心
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(2) 芽孢杆菌
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞 0.7～0.8×2～3微米， 着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～ 0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后 菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基 中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分 解色氨酸形成吲哚。
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毛霉：毛霉又叫黑霉、长毛霉。接合菌亚门接合菌 纲毛霉目毛霉科真菌中的一个大属。以孢囊孢子和 接合孢子繁殖。菌丝无隔、多核、分枝状，在基物 内外能广泛蔓延，无假根或匍匐菌丝。
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木霉：木霉属于半知菌亚门，丛梗孢目， 木霉属，常见的木霉有绿色木霉、康宁木 霉等。
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根霉：接合菌亚门、接合菌纲、毛霉目、毛霉科真 菌中的一个大属。菌丝无隔、多核、分枝状，有匍 匐菌丝和假根，借此可在基物表面广泛蔓延，不产 生定形菌落。
二、产酶微生物的来源
1．土壤中的产酶微生物 2．水体中的产酶微生物 3．空气中的产酶微生物 4．极端环境中的产酶微生物
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三、产酶微生物的分离和筛选
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菌种除了可以分离筛选得到，还可通过向菌保中心 购买，