《微生物发酵产酶》PPT课件

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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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微生物酶开发的一般程序
(三) 菌种的初筛
(1)用简单的定性反应进行初筛； (2)在最初分离阶段就给予特殊的培养基或培养
条件，进而让目的菌株得以繁殖，尽可能地 把只成为目的菌的菌株或只将其最适菌株的 一株纯化分离。
(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
动物 （异养）
微生物
异养
自养
绿色植物 （自养）
碳源
糖类、脂肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳酸盐等 二氧化碳
氮源 能源 生长因子 无机元素
蛋白质及其降解物 与碳源同 维生素 无机盐
蛋白质及其降解 物、有机氮化物、 无机与氮碳化源物同、氮
有些需要维生素等 生长因子 无机盐
无机氮化物、氮
氧化无机物或利用日 光能 不需要
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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（R.oryzae)黑根
霉(R.nigrican)等。
▪ 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
(1) 大肠埃希氏杆菌，简称为大肠杆菌，是最为
著名的原精选课核件 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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微生物酶开发的一般程序
(七) 微生物产酶性能的进一步提高 (1)获得高产菌种的突变体；
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(七) 微生物产酶性能的进一步提高
(2)利用代谢工程和代谢调节机理来提高微生 物的酶产量；
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(七) 微生物产酶性能的进一步提高
(3)运用遗传工程、基因工程的手段将原有菌 株中的目的基因转移到另外一些对生产环境 更适应性的微生物细胞之内，使其高效表达；
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(八) 微生物酶的提取方法 (1)酶的粗提； (2)酶的精制。
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(九) 微生物产酶菌种的保藏 (1)斜面； (2)沙土管； (3)冷冻。
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-淀粉酶的筛选
无机盐
无机氮化物 利用日光能
不需要 无机盐
水分
水
水
水
水
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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， 芽孢0.5×1.51.8m， 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。
▪ 代表种：黑曲霉Asp. Niger、 黄曲霉Asp.flavus
▪ 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。 精选课件
回本8节
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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(四) 菌种的复筛 初筛之后，还要进行复筛。复筛的目的是在
初筛的基础上，筛选产酶量高、性能更符合 生产要求的菌种。复筛。
酶活的测定方法的建立尤其重要。
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(五) 对复筛获得菌株的要求
(1)不是致病菌；
(2)菌株不易变易和退化；
(3)不易感染噬菌体；
第四章 微生物发酵产酶及生产工艺
内容：
▪ 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；
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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。
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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三、常见产酶微生物
▪ 形态：短杆或长杆状，0.5～1.0×1.0～3.0 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。
▪ 应用：根霉能产生一些酶类，如
淀粉酶、果胶酶、Leabharlann Baidu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、延胡索酸等有机精酸选课件
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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。
(4)微生物产酶量高；
(5)酶的性质符合应用的需要，而且最好是胞 外酶；
(6)产生的酶便于分离和提取，得率高；
(7)微生物培养营养要求低。
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(六) 最佳产酶条件的初步确定
(1)培养方式的确定； (2)最佳培养条件组合； (3)微生物产酶的特性(胞内酶、胞外酶)； (4)微生物酶收集的时间顺序；