酶工程 酶的发酵生产
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大家好
1
第二章 酶的发酵生产
2
酶的发酵生产
第一节 酶生物合成的基本理论 第二节 酶发酵生产常用的微生物 第三节 发酵工艺条件及控制 第四节 酶发酵动力学 第五节 动植物细胞培养生产酶
3
第一节 酶生物合成的基本理论
一、RNA的生物合成——转录 二、蛋白质的生物合成——翻译 三、酶生物合成的调节
4
重组E. coli一般先37ْC培养，加诱导剂后28ْC产酶。
31
生产工艺 —— 工艺控制
通气搅拌的影响 ——
酶生产所用的菌种一般都是需氧微生物，培养时都需要 通气搅拌。一般，通气量少对霉菌的孢子萌发和菌丝生长有利， 对酶生产不利。因此必须根据不同的需要控制不同时期的通气量。
生长期与产酶的关系 ——
43
在酶的工业生产中，为了提高酶产 率和缩短发酵周期,最理想的酶合成模式 是延续合成型；对于其它类型的酶,要在 菌种选育和工艺条件上加以调节；对于 同步合成型，尽量提高mRNA的稳定性， 如降低发酵温度;对于滞后合成型,尽量 减少阻遏物；对于中期合成型，要从提 高mRNA稳定性和解除阻遏两方面进行。
16
NBRC
NBRC (NITE Biological Resource Center)日本技术 评价研究所生物资源中心 NBRC是由日本经济部、商业部、工业部支持的 半政府性质菌种保藏中心。 原为IFO ( Institute for Fermentation, Osaka, 大阪发酵研究所)。主要从事 农业、应用微生物、菌种保藏方法、环境保护、工 业微生物、普通微生物、分子生物学等的研究。 该中心保藏有细菌1446株，真菌568株，酵母 164株。这些菌种主要来自本国的其它菌种保藏中心。
一、RNA的生物合成—转录
转录是以DNA为模板，以核苷三磷酸 为底物，在RNA聚合酶（转录酶）的 作用下，生成RNA的过程。
转录速度表达式?
5
二、蛋白质的生物合成—翻译
翻译：以mRNA为模板，以氨基酸为底物， 在核糖体上通过各种tRNA，酶和辅助因 子的作用，合成多肽的过程。
四个阶段 1、氨基酸活化生成氨酰－tRNA 2、肽链合成的起始 3、肽链的延伸 4、肽链合成的终止 思考:密码子偏爱性与翻译速率?
NBRC (NITE Biological Resource Center) 日本技术评价研究所生物资源中心
13
ATCC
ATCC (American Type Culture Collection）美 国典型菌种保藏中心
ATCC 主要从事农业、遗传学、应用微生物、免 疫学、细胞生物学、工业微生物学、菌种保藏方法、 医学微生物学、分子生物学、植物病理学、普通微 生物学、分类学、食品科学等的研究。
pH值的影响及控制 ——
酶生产的合适pH 通常和酶反应的最适pH值相接近。生成 碱性蛋白酶的芽孢杆菌宜在碱性环境下培养；生产酸性蛋白酶的 青霉和根霉应在酸性环境下培养。
温度控制 ——
为了有利于菌体生长和酶的合成，可进行变温生产。例如
枯草杆菌AS1.398进行中性蛋白酶生产时，培养温度从31oC逐渐
升温至40oC，然后再降温至31oC进行培养，产量提高66%。
影响酶生物合成模式的因素主要是 mRNA和培养基中存在的阻遏物： mRNA稳 定性高的，可以在细胞停止生长后继续合 成相应的酶； mRNA稳定性差的，随着细 胞生长停止而终止酶的合成； 不受阻遏 物阻遏的,可随着细胞生长而开始酶的合 成；受阻遏物阻遏的,要在细胞生长一段 时间或进入稳定期后解除阻遏,才能开始 酶的合成。
充剂等制成酶制剂；或在酶液中直接加入适当的稳
定剂、填充剂，直接进行喷雾干燥）
33
酶制剂产品
液体酶
固体酶
34
生产工艺—造粒
用多聚体包裹酶以减少 酶尘引起的致敏危险。
➢ 酶粒是在大型连续运转的水平 混合机内生产出来的。提取的 酶与盐、纤维素及其他成分混 合形成0.5mm大小的粒状物。然 后用一种聚合体包裹，以防止 酶尘在使用过程中可能引起的 致敏危险。
8、毛霉(Mucor)
9、链霉菌(Streptomyces)
10、啤酒酵母(Saccharomyces Cerevisiae)
11、假丝酵母(Candida)
9
微生物发酵法
商品酶的主要 生产方法
微生物
酶
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
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
中期合成型：酶的合成在细胞生长一段时间后才 开始，而在细胞生长进入稳定期后,酶的合成也 终止。
滞后合成型：只有当细胞生长进入稳定期后才开 始酶的合成并大量积累。
41
酶生物合成模式
A
细胞浓度
B
酶浓度
酶浓度 细胞浓度
浓度
C
细胞浓度 D
酶浓度
酶浓度
细胞浓度
A.同步合成型; B.延续合成型; C.中期合成型; D.滞后合成型时间(4h2)
该中心保藏有藻类111株，细菌和放线菌16865株， 细胞和杂合细胞4300株，丝状真菌和酵母46000株， 植物组织79株，种子600株，原生动物1800株，动物 病毒、衣原体和病原体2189株，植物病毒1563种。
14
NRRL
Agricultural Research Service (ARS) Culture Collection 原为Northern Regional Research Laboratory NRRL是由美国农业部农业研究中心支持的政府 性质的菌种保藏中心。主要从事农业、应用微生物、 基因工程、工业微生物、菌种保藏方法、环境保护、 分子生物学、食品安全、普通微生物、分类学的研 究。 该中心保藏有细菌10500株，真菌45000株，酵 母14500株，放线菌9500株。
6
第二节 酶发酵生产常用的微生物 （酶的生产菌种）
一、产酶菌种的要求 二、常用的产酶微生物 三、利用微生物产酶的优点 四、高纯菌种的获取
7
一、产酶菌种的要求
1、发酵周期短，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、有利于酶的分离和纯化； 5、安全性可靠，非致病菌。
15
DSMZ
DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) 德国微生物菌种保藏中心 DSMZ成立于1969年，是德国的国家菌种保藏中 心。该中心一直致力于细菌、真菌、质粒、抗菌素、 人体和动物细胞、植物病毒等的分类、鉴定和保藏 工作。 该中心是欧洲规模最大的生物资源中心，保藏 有细菌9400株，真菌2400株，酵母500株，质粒300 株，动物细胞500株，植物细胞500株，植物病毒600 株，细菌病毒90株等。
微生物生长期与产酶有一定的关系，因菌种而异常。如 曲霉的蛋白酶当菌体生长进入对数生长期时大量分泌；芽孢杆菌 的碱性蛋白酶在对数生长期末大量形成芽孢时才生成。
32
生产工艺 —— 提取
酶的提取：
发酵液预处理
酶的沉淀或吸附
（盐析法、有机溶剂沉淀法或 白土或活性氧化铝吸附）
干燥
（收集沉淀进行干燥磨粉，加入适当的稳定剂、填
ATCC(American Type Culture Collection） 美国典型菌种保藏中心
NRRL (Agricultural Research Service Culture Collection) 美国农业研究菌种保藏中心
DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) 德国微生物菌种保藏中心
其它方法
基因工程 19
微生物发酵法
发酵 方法
发酵 控制
培 养 基
酶的生
通气
产过程
供氧
分离 纯化
精制
20
微生物发酵法
固体发酵
酶的 发酵 生产 方式
液体深层发酵
21
以麸皮、 米糠等为 基本原料 ，加入适 量的无机 盐和水作 为培养基 进行产酶 微生物菌 种培养的 一种培养
技术
固体发酵技 术原理
固体发酵
方式
液体发酵技 术原理
液体深层发酵
浸没式发酵
酶制剂生产的 主要培养方式
原料的利用 率和酶的产 量都较高， 培养条件容
易控制 24
常用的酶制剂-1
25
常用的酶制剂-2
26
酶的生物合成
酶的生物合成受基因和代谢物的双重控制
基因决定形成酶 分子的化学结构
诱变或基因工程 来培育优良品种
代谢物（酶反应的底 物、产物或类似物） 控制和调节酶的合成
17
国内菌种保藏机构
ACCC 中国农业微生物菌种保藏管理中心
CGMCC 普通微生物菌种保藏管理中心
AS 中国科学院微生物研究所
CICC 工业微生物菌种保藏管理中心
IFFI 轻工业部食品发酵工业科学研究所
18
微生物发酵法
微生物的筛选
含菌 样品 采集
菌种 分离
粗筛
产酶 性能
诱变
微
生
优良
物 微生物
酶生物合成模式：根据酶的合成与细胞生长
的关系，可以把酶生物合成模式分为4种类
型：同步合成型，延续合成型，中期合成型
和滞后合成型。
40
同步合成型：又称生长偶联型,是指酶合成与细 胞生长同步进行，当细胞生长进入对数期时，酶 也大量合成；当细胞进入稳定期时,酶的合成也 停止。
延续合成型：酶的合成伴随着细胞生长而开始， 但在细胞生长进入稳定期后,酶的合成仍将延续 较长一段时间。
8
二、常用的产酶微生物
1、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
2、大肠杆菌(Escherichia coli)
3、黑曲霉(Aspergillus niger)
4、米曲霉(Aspergillus oryzae)
5、青霉(Penicillium)
6、木霉(Trichoderma)
7、根霉(Rhizopus)
产酶促进剂 —— 少量加入之后能显著增加酶产量的物质。一
般都是酶的诱导物或表面活性剂。例如纤维素能诱导纤维素酶， 吐温80可提高多种酶的产量。表面活性剂提高酶产量的作用机制 目前还未完全了解，使用时必须考虑其对微生物是否有毒性。生 产上提高胞外酶的活力，一般都采用非离子表面活性剂。
30
生产工艺 —— 工艺控制
36
生产工艺-中性蛋白酶工艺流程
37
提高酶产量的方法
酶合成的调节机制：在正常情况下， 酶产量受酶合成调节机制的控制，要提 高酶产量必须打破这种调节控制。酶合 成主要取决于转录水平的调节，原核生 物中普遍公认的调节机制是操纵子理论。
38
打破酶合成调节限制的方法：
1、通过条件控制提高酶产量：
添加诱导物 降低阻遏物浓度
工艺调控
27
生产工艺-工艺流程-胞外
28
生产工艺-工艺流程-胞内
29
生产工艺 —— 培养基
碳源、氮源、无机盐
生长因子 —— 酶生产时需要供给微生物生长所需的氨基酸、
维生素、嘌呤碱和嘧啶碱等生长因子。一般通过加入玉米浆、酵 母膏、麸皮、米糠，以及豆饼等来提供。例如：添加含有生长因 子的大豆酒精提取物，可使米曲酶的蛋白酶产量提高1.9倍。
➢ 造粒对顾客及包含酶的最终产 品来说，都是一种非常有效和 安全的运输固态酶的方式。
35
生产工艺—生产废渣处理
将生产废渣用做肥料
即使是生产废渣也是 有用的；它们可以用 作肥料。
➢ 生产废渣实际上是有益于环境 的。可被用做当地农田的肥料。
➢ 确保所有的微生物均经灭活之 后才能从生产车间中运出。将 含硅藻土、培养基和微生物的 发酵液经加热及用碳酸钙进行 处理。处理后的发酵液废渣最 终为可持续性工业解决方案做 出了贡献。
2、通过基因突变提高酶产量：
使诱导型变为组成型，使阻遏型变为去阻遏型
3、其它提高酶产量的方法：
添加表面活性剂 添加产酶促进剂
39
第四节 酶发酵动力学
发酵动力学：主要研究在发酵过程中细胞生 长速率，产物形成速率以及环境因素对速率 的影响；在酶的发酵生产中,研究酶发酵动 力学对于了解酶生物合成模式；发酵条件的 优化控制,提高酶产量具有重要的理论指导 意义。
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
培育出新的产酶高的菌株 10
微生物发酵法
高产
培养
代谢
分离
优良
和
和
和
酶制剂
菌株
繁殖
积累
纯化
酶的发酵技术
11
微生物发酵法 土壤
深海
自然界
温泉
火山
森林
菌种
研究
保藏 机构
产酶微生物
或 生产
机构
产酶微生物的来源
12
国外菌种保藏机构
表面培养 或
曲式培养
微生物发酵法
浅盘培养
转鼓培养
多用通风式 厚层培养
22
微生物发酵法
优点
设备简单，便于推广，特别
适合于霉菌的培养和产酶
固体发酵法
不适于
缺点
胞内酶
发酵条件不易控制、物料 的生产
利用不完全、劳动强度大、
容易染菌等
23
微生物发酵法
利用液体 培养基， 在发酵罐 内进行的 一种搅拌 通气培养
1
第二章 酶的发酵生产
2
酶的发酵生产
第一节 酶生物合成的基本理论 第二节 酶发酵生产常用的微生物 第三节 发酵工艺条件及控制 第四节 酶发酵动力学 第五节 动植物细胞培养生产酶
3
第一节 酶生物合成的基本理论
一、RNA的生物合成——转录 二、蛋白质的生物合成——翻译 三、酶生物合成的调节
4
重组E. coli一般先37ْC培养，加诱导剂后28ْC产酶。
31
生产工艺 —— 工艺控制
通气搅拌的影响 ——
酶生产所用的菌种一般都是需氧微生物，培养时都需要 通气搅拌。一般，通气量少对霉菌的孢子萌发和菌丝生长有利， 对酶生产不利。因此必须根据不同的需要控制不同时期的通气量。
生长期与产酶的关系 ——
43
在酶的工业生产中，为了提高酶产 率和缩短发酵周期,最理想的酶合成模式 是延续合成型；对于其它类型的酶,要在 菌种选育和工艺条件上加以调节；对于 同步合成型，尽量提高mRNA的稳定性， 如降低发酵温度;对于滞后合成型,尽量 减少阻遏物；对于中期合成型，要从提 高mRNA稳定性和解除阻遏两方面进行。
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NBRC
NBRC (NITE Biological Resource Center)日本技术 评价研究所生物资源中心 NBRC是由日本经济部、商业部、工业部支持的 半政府性质菌种保藏中心。 原为IFO ( Institute for Fermentation, Osaka, 大阪发酵研究所)。主要从事 农业、应用微生物、菌种保藏方法、环境保护、工 业微生物、普通微生物、分子生物学等的研究。 该中心保藏有细菌1446株，真菌568株，酵母 164株。这些菌种主要来自本国的其它菌种保藏中心。
一、RNA的生物合成—转录
转录是以DNA为模板，以核苷三磷酸 为底物，在RNA聚合酶（转录酶）的 作用下，生成RNA的过程。
转录速度表达式?
5
二、蛋白质的生物合成—翻译
翻译：以mRNA为模板，以氨基酸为底物， 在核糖体上通过各种tRNA，酶和辅助因 子的作用，合成多肽的过程。
四个阶段 1、氨基酸活化生成氨酰－tRNA 2、肽链合成的起始 3、肽链的延伸 4、肽链合成的终止 思考:密码子偏爱性与翻译速率?
NBRC (NITE Biological Resource Center) 日本技术评价研究所生物资源中心
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ATCC
ATCC (American Type Culture Collection）美 国典型菌种保藏中心
ATCC 主要从事农业、遗传学、应用微生物、免 疫学、细胞生物学、工业微生物学、菌种保藏方法、 医学微生物学、分子生物学、植物病理学、普通微 生物学、分类学、食品科学等的研究。
pH值的影响及控制 ——
酶生产的合适pH 通常和酶反应的最适pH值相接近。生成 碱性蛋白酶的芽孢杆菌宜在碱性环境下培养；生产酸性蛋白酶的 青霉和根霉应在酸性环境下培养。
温度控制 ——
为了有利于菌体生长和酶的合成，可进行变温生产。例如
枯草杆菌AS1.398进行中性蛋白酶生产时，培养温度从31oC逐渐
升温至40oC，然后再降温至31oC进行培养，产量提高66%。
影响酶生物合成模式的因素主要是 mRNA和培养基中存在的阻遏物： mRNA稳 定性高的，可以在细胞停止生长后继续合 成相应的酶； mRNA稳定性差的，随着细 胞生长停止而终止酶的合成； 不受阻遏 物阻遏的,可随着细胞生长而开始酶的合 成；受阻遏物阻遏的,要在细胞生长一段 时间或进入稳定期后解除阻遏,才能开始 酶的合成。
充剂等制成酶制剂；或在酶液中直接加入适当的稳
定剂、填充剂，直接进行喷雾干燥）
33
酶制剂产品
液体酶
固体酶
34
生产工艺—造粒
用多聚体包裹酶以减少 酶尘引起的致敏危险。
➢ 酶粒是在大型连续运转的水平 混合机内生产出来的。提取的 酶与盐、纤维素及其他成分混 合形成0.5mm大小的粒状物。然 后用一种聚合体包裹，以防止 酶尘在使用过程中可能引起的 致敏危险。
8、毛霉(Mucor)
9、链霉菌(Streptomyces)
10、啤酒酵母(Saccharomyces Cerevisiae)
11、假丝酵母(Candida)
9
微生物发酵法
商品酶的主要 生产方法
微生物
酶
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
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
中期合成型：酶的合成在细胞生长一段时间后才 开始，而在细胞生长进入稳定期后,酶的合成也 终止。
滞后合成型：只有当细胞生长进入稳定期后才开 始酶的合成并大量积累。
41
酶生物合成模式
A
细胞浓度
B
酶浓度
酶浓度 细胞浓度
浓度
C
细胞浓度 D
酶浓度
酶浓度
细胞浓度
A.同步合成型; B.延续合成型; C.中期合成型; D.滞后合成型时间(4h2)
该中心保藏有藻类111株，细菌和放线菌16865株， 细胞和杂合细胞4300株，丝状真菌和酵母46000株， 植物组织79株，种子600株，原生动物1800株，动物 病毒、衣原体和病原体2189株，植物病毒1563种。
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NRRL
Agricultural Research Service (ARS) Culture Collection 原为Northern Regional Research Laboratory NRRL是由美国农业部农业研究中心支持的政府 性质的菌种保藏中心。主要从事农业、应用微生物、 基因工程、工业微生物、菌种保藏方法、环境保护、 分子生物学、食品安全、普通微生物、分类学的研 究。 该中心保藏有细菌10500株，真菌45000株，酵 母14500株，放线菌9500株。
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第二节 酶发酵生产常用的微生物 （酶的生产菌种）
一、产酶菌种的要求 二、常用的产酶微生物 三、利用微生物产酶的优点 四、高纯菌种的获取
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一、产酶菌种的要求
1、发酵周期短，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、有利于酶的分离和纯化； 5、安全性可靠，非致病菌。
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DSMZ
DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) 德国微生物菌种保藏中心 DSMZ成立于1969年，是德国的国家菌种保藏中 心。该中心一直致力于细菌、真菌、质粒、抗菌素、 人体和动物细胞、植物病毒等的分类、鉴定和保藏 工作。 该中心是欧洲规模最大的生物资源中心，保藏 有细菌9400株，真菌2400株，酵母500株，质粒300 株，动物细胞500株，植物细胞500株，植物病毒600 株，细菌病毒90株等。
微生物生长期与产酶有一定的关系，因菌种而异常。如 曲霉的蛋白酶当菌体生长进入对数生长期时大量分泌；芽孢杆菌 的碱性蛋白酶在对数生长期末大量形成芽孢时才生成。
32
生产工艺 —— 提取
酶的提取：
发酵液预处理
酶的沉淀或吸附
（盐析法、有机溶剂沉淀法或 白土或活性氧化铝吸附）
干燥
（收集沉淀进行干燥磨粉，加入适当的稳定剂、填
ATCC(American Type Culture Collection） 美国典型菌种保藏中心
NRRL (Agricultural Research Service Culture Collection) 美国农业研究菌种保藏中心
DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) 德国微生物菌种保藏中心
其它方法
基因工程 19
微生物发酵法
发酵 方法
发酵 控制
培 养 基
酶的生
通气
产过程
供氧
分离 纯化
精制
20
微生物发酵法
固体发酵
酶的 发酵 生产 方式
液体深层发酵
21
以麸皮、 米糠等为 基本原料 ，加入适 量的无机 盐和水作 为培养基 进行产酶 微生物菌 种培养的 一种培养
技术
固体发酵技 术原理
固体发酵
方式
液体发酵技 术原理
液体深层发酵
浸没式发酵
酶制剂生产的 主要培养方式
原料的利用 率和酶的产 量都较高， 培养条件容
易控制 24
常用的酶制剂-1
25
常用的酶制剂-2
26
酶的生物合成
酶的生物合成受基因和代谢物的双重控制
基因决定形成酶 分子的化学结构
诱变或基因工程 来培育优良品种
代谢物（酶反应的底 物、产物或类似物） 控制和调节酶的合成
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国内菌种保藏机构
ACCC 中国农业微生物菌种保藏管理中心
CGMCC 普通微生物菌种保藏管理中心
AS 中国科学院微生物研究所
CICC 工业微生物菌种保藏管理中心
IFFI 轻工业部食品发酵工业科学研究所
18
微生物发酵法
微生物的筛选
含菌 样品 采集
菌种 分离
粗筛
产酶 性能
诱变
微
生
优良
物 微生物
酶生物合成模式：根据酶的合成与细胞生长
的关系，可以把酶生物合成模式分为4种类
型：同步合成型，延续合成型，中期合成型
和滞后合成型。
40
同步合成型：又称生长偶联型,是指酶合成与细 胞生长同步进行，当细胞生长进入对数期时，酶 也大量合成；当细胞进入稳定期时,酶的合成也 停止。
延续合成型：酶的合成伴随着细胞生长而开始， 但在细胞生长进入稳定期后,酶的合成仍将延续 较长一段时间。
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二、常用的产酶微生物
1、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
2、大肠杆菌(Escherichia coli)
3、黑曲霉(Aspergillus niger)
4、米曲霉(Aspergillus oryzae)
5、青霉(Penicillium)
6、木霉(Trichoderma)
7、根霉(Rhizopus)
产酶促进剂 —— 少量加入之后能显著增加酶产量的物质。一
般都是酶的诱导物或表面活性剂。例如纤维素能诱导纤维素酶， 吐温80可提高多种酶的产量。表面活性剂提高酶产量的作用机制 目前还未完全了解，使用时必须考虑其对微生物是否有毒性。生 产上提高胞外酶的活力，一般都采用非离子表面活性剂。
30
生产工艺 —— 工艺控制
36
生产工艺-中性蛋白酶工艺流程
37
提高酶产量的方法
酶合成的调节机制：在正常情况下， 酶产量受酶合成调节机制的控制，要提 高酶产量必须打破这种调节控制。酶合 成主要取决于转录水平的调节，原核生 物中普遍公认的调节机制是操纵子理论。
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打破酶合成调节限制的方法：
1、通过条件控制提高酶产量：
添加诱导物 降低阻遏物浓度
工艺调控
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生产工艺-工艺流程-胞外
28
生产工艺-工艺流程-胞内
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生产工艺 —— 培养基
碳源、氮源、无机盐
生长因子 —— 酶生产时需要供给微生物生长所需的氨基酸、
维生素、嘌呤碱和嘧啶碱等生长因子。一般通过加入玉米浆、酵 母膏、麸皮、米糠，以及豆饼等来提供。例如：添加含有生长因 子的大豆酒精提取物，可使米曲酶的蛋白酶产量提高1.9倍。
➢ 造粒对顾客及包含酶的最终产 品来说，都是一种非常有效和 安全的运输固态酶的方式。
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生产工艺—生产废渣处理
将生产废渣用做肥料
即使是生产废渣也是 有用的；它们可以用 作肥料。
➢ 生产废渣实际上是有益于环境 的。可被用做当地农田的肥料。
➢ 确保所有的微生物均经灭活之 后才能从生产车间中运出。将 含硅藻土、培养基和微生物的 发酵液经加热及用碳酸钙进行 处理。处理后的发酵液废渣最 终为可持续性工业解决方案做 出了贡献。
2、通过基因突变提高酶产量：
使诱导型变为组成型，使阻遏型变为去阻遏型
3、其它提高酶产量的方法：
添加表面活性剂 添加产酶促进剂
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第四节 酶发酵动力学
发酵动力学：主要研究在发酵过程中细胞生 长速率，产物形成速率以及环境因素对速率 的影响；在酶的发酵生产中,研究酶发酵动 力学对于了解酶生物合成模式；发酵条件的 优化控制,提高酶产量具有重要的理论指导 意义。
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
培育出新的产酶高的菌株 10
微生物发酵法
高产
培养
代谢
分离
优良
和
和
和
酶制剂
菌株
繁殖
积累
纯化
酶的发酵技术
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微生物发酵法 土壤
深海
自然界
温泉
火山
森林
菌种
研究
保藏 机构
产酶微生物
或 生产
机构
产酶微生物的来源
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国外菌种保藏机构
表面培养 或
曲式培养
微生物发酵法
浅盘培养
转鼓培养
多用通风式 厚层培养
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微生物发酵法
优点
设备简单，便于推广，特别
适合于霉菌的培养和产酶
固体发酵法
不适于
缺点
胞内酶
发酵条件不易控制、物料 的生产
利用不完全、劳动强度大、
容易染菌等
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微生物发酵法
利用液体 培养基， 在发酵罐 内进行的 一种搅拌 通气培养