酶制剂生产PPT课件

1、提取法
直接从动、植物细胞或组织中将酶提取出来。提取法虽简 单易行，但受原材料来源的限制。
2、化学合成法
是20世纪60年代中期出现的新技术。
只能合成那些已知化学结构的酶；成本比较高。
目前仍然停留在实验室内合成的阶段。
3、微生物发酵法
是20世纪50年代以来生产酶的主要方法。
利用微生物细胞的生命活动合成所需酶的方法称为发酵法。
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2、酶合成的阻遏
（1）终产物阻遏
指酶催化反应的产物或代谢途径的 末端产物使该酶的生物合成受到阻 遏的现象。
A→×E → →→ →B
色氨酸过量时会阻遏催化色氨酸合成的相关酶
（2）分解代谢物阻遏（营养源阻遏）
是指某些物质经过分解代谢产生的物质阻遏 A1
其他酶合成的现象。
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4、酵母
啤酒酵母：丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶等。
假丝酵母：脂肪酶、尿酸酶、尿囊酸酶、转化酶、醇脱氢酶 等。
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工业规模应用的微生物酶和它们的某些来源
三、酶发酵生产的类型
1、液体深层发酵：
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。
2、固体培养发酵
培养基以麸皮、米糠等为主要原料，经灭菌后，接入产酶菌 株，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。
4、固定化原生质体发酵（80年代中期发展）
[ 配制培养基]
↓
↓
↓
(灭菌)
按不同原料 净化、粉碎
摇瓶等分级扩大培养
作不同处理
↓
↓
水解
种子罐培养
↓
↓
[ 淀粉糖液]
[ 发酵罐(液体发酵) ]
[ 发酵池(固体发
酵) ]
↓
↓
↓ 培养
配制培养基
↓
(灭菌)
[ 发酵液 ]
[ 成品
曲]
↓
↓
↓下游加工
{液态酶制剂}
↓
{固体粗酶制剂}
{各种精制酶制剂}
酶发酵生产的一般工艺流程图
诱导酶—
(适应型酶、 调节型酶)
在外界环境因素诱导下合成速 度急增，酶浓度成百上千倍增 加
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酶合成的基因调控类型：诱导和阻遏
1、酶合成的诱导作用
加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速的现象，称为诱 导作用。
诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物。
例：乳糖诱导ß-半乳糖苷酶的合成 淀粉诱导a-淀粉酶的合成
葡萄糖阻遏ß-半乳糖苷酶的生物合成
果糖阻遏a-淀粉酶的生物合成
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B1
A2 ×E
B2
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第三节 微生物发酵产酶工艺条件及控制
发酵法生产酶制剂，就是给酶的生产菌种提供适当的营养和 生长环境，使生产菌大量增殖，同时合成所需要的酶，然后由 发酵所得物料制成酶产品。
酶的发酵生产是现在酶生产3的主要方法。
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二、应用微生物来开发酶的优点
①微生物种类繁多，制备出 的酶种类齐全，几乎所有的 酶都能从微生物中得到
微生物 酶
②微生物繁殖快、生产周期 短、培养简便，并可以通过 控制培养条件来提高酶的产量
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③微生物具有较强的适应性和 应变能力，可以通过适应、诱 导、诱变以及基因工程等方法 4 培育出新的产酶高的菌株 4
现代酶制剂的大规模生产以深层液体发酵法为主。
一、发酵产酶的一般工艺流程
无论哪种发酵法，都要做三方面的工作：
（1）从原料准备培养基；
（2）从原始菌种准备生产菌种；
（3）发酵过程管理。
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[原 料 ]
[ 原始菌种 ]
[ 麸皮等原料 ]
↓
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饼粕等原料 淀粉质原料
试管斜面培养(活化)
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2、放线菌
链霉菌：葡萄糖异构酶、青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性 蛋白酶、中性蛋白酶、几丁质酶等。
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3、霉菌
黑曲霉：糖化酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶、葡萄 糖氧化酶、过氧化氢酶、核糖核酸酶、橙皮苷酶等。
米曲霉：氨基酰化酶、磷酸二酯酶、果胶酶等。 红曲霉：α -淀粉酶、糖化酶、麦芽糖酶、蛋白酶等。 青霉：葡萄糖氧化酶、苯氧甲基青霉素酰化酶、纤维素酶 等。 木霉：纤维素酶。 根霉：糖化酶、蔗糖酶、碱性蛋白酶，脂肪酶、果胶酶、 纤维素酶、半纤维素酶等。 毛霉：蛋白酶、糖化酶、α -淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、 凝乳酶等。
（5）安全性可靠，非致病菌。
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（二）常用的产酶微生物
1、细菌
大肠杆菌
谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸 酶、青霉素酰化酶、天冬酰 胺酶、β-半乳糖苷酶、限制 性核酸内切酶、DNA聚合酶、 DNA连接酶、核酸外切酶等。
枯草杆菌
α-淀粉酶、蛋白酶、 β-葡聚糖酶、5‘-核苷酸酶、碱性磷
酸酶。
1949年，日本开始采用微生物液体深层培养方法进行细菌ａ-淀粉 酶的发酵生产，揭开了现代酶制剂工业的序幕。
20世纪80年代发展起来的动、植物细胞培养技术，继微生物发酵 生产酶之后，已成为酶生产的又一种途径。
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第一节 酶的生产方法牛胰胃脏→→凝胰乳酶酶
一、酶的生产方法
血液→凝血酶 木瓜→木瓜蛋白酶
酶制剂发酵工艺
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酶制剂发展概况
1894年，美籍日人高峰让吉首先从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶 （ａ-淀粉酶、他卡酶），用作消化剂，开创了近代酶的生产和应用 的先例。
1908年，德国的罗姆（Rohm）用动物胰脏制得胰酶，用于皮革 的软化。 1908年，法国的波伊定（Boidin）制备得到细菌淀粉酶，用于纺 织品的退浆； 1911年，华勒斯坦（Wallerstein）从木瓜中获得木瓜蛋白酶， 用于啤酒的澄清。
原生质体是指除去了细胞壁的微生来自百度文库细胞或植物细胞。
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第二节 酶生物合成的基本理论
一、酶生物合成的过程
转录
翻译
DN
RN
蛋白质（新生多肽链）
A
A
加工
成熟蛋白质（酶）
分泌或定位
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胞内
胞外
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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：
组成酶—恒定（速度、浓度）
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保藏菌种
试管斜面培养（活化）
培养基
摇瓶扩大培养 种子罐培养 发酵罐
无菌空气
分离纯化
酶
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二、酶生产菌种
（一）产酶菌种的要求
（1）产酶量高； （2）繁殖快，发酵周期短； （3）产酶稳定性好，不易退化，不易被感染； （4）能够利用廉价原料，容易培养和管理；