酶工程制药PPT课件

枯草杆菌---用于生产a-淀粉酶、β-葡萄糖氧化酶、碱性磷酸酯酶。 啤酒酵母---用来生产转化酶、丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶。 青霉菌---用于生产葡萄糖氧化酶、青霉素酰化酶、5`-磷酸二酯酶、脂肪酶。 木霉菌---用于生产纤维素酶。 根霉菌---用于生产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶。 链霉菌---用来生产葡萄糖异构酶。
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裂合酶和异构酶
4、裂合酶 天冬氨酸-β-脱羧酶 β-酪氨酸酶 延胡索酸酶 谷氨酸脱羧酶
5、异构酶 氨基酸消旋酶 葡萄糖异构酶
（来源于细菌） （来源于细菌） （来源于细菌） （来源于细菌）
（来源于细菌、霉菌、酵母） （来源于细菌、放线菌
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四、酶的生产菌种
1、对生产菌种的要求 2、目前常用的产酶微生物
3、水解酶
（来源于细菌、霉菌、胰脏） （来源于霉菌） （来源于细菌、霉菌、胰脏、麦芽） （来源于细菌、霉菌） （来源于霉菌、蘑菇） （来源于霉菌） （来源于细菌、鸡卵白） （来源于霉菌） （来源于细菌、霉菌） （来源于细菌、酵母） （来源于细菌、动物睾丸） （来源于霉菌、小牛胃、羊胃） （来源于细菌） （来源于豆科植物） （来源于细菌、霉菌） （来源于细菌、霉菌、牛肾脏） （来源于霉菌） （来源于霉菌、放线菌、动物内脏、植物瓜果）
• 在酶的生产中，加入适量表面活性剂，也能提高酶制剂 产量，如用爪哇真青霉生产纤维素酶时，如果添加0.1% 的吐温-80，则纤维素酶的产量可提高4倍。
（来源于霉菌） （来源于霉菌、肾脏） （来源于酵母菌、肾脏） （来源于细菌、霉菌、红血球） （来源于植物）
（来源于细菌、动物肝脏） （来源于细菌）
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• 脂肪酶 5`-磷酸二酯酶 淀粉酶 果胶酶 纤维素酶 半纤维素酶 溶菌酶 蜜二糖酶 乳糖酶 转化酶 透明质酸酶 凝乳酶 天冬酰胺酶 脲酶 青霉素酰化酶 氨基酰化酶 橙皮苷酶 蛋白酶
• 国内酶制剂工业常用的消泡剂为： 甘油聚醚（聚氧丙烯甘油醚） 泡敌（聚环氧丙烷环氧乙烷甘油醚）
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（3）诱导剂和抑制剂
• 某些酶反应，当培养基中不存在诱导物质时，其酶的合 成就受到抑制，而当添加诱导物质时，酶的合成就能顺 利进行，这类物质称作诱导剂。
• 使用某些酶的抑制剂常常能够促进酶的合成，如在多粘 芽孢杆菌的培养基中添加淀粉酶抑制剂S-AI，能增加淀 粉酶的产量。
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（二）利用微生物生产酶制剂的优点
（1）能够生产酶的微生物 种类繁多，有较大的选择 余地。
（2）微生物繁殖快、培养 周期短、培养方法简便， 培养过程容易控制，
（3）微生物具有较强的适 应性，能够培育出新的高 产菌株。
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（三）各种能够生产酶的微生物
1、氧化-还原酶 （1）葡萄糖氧化酶 （2）D氨基酸氧化酶 （3）尿激酶 （4）过氧化氢酶 （5）近氧化物酶 2、转移酶 （1）转氨基酶 （2）核苷磷酸转移酶 3、水解酶 4、裂合酶 5、异构酶
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五、产酶菌株的制备和优化
1、产酶菌株的培养条件 2、菌种的分离筛选 3、菌种的变异诱导技术 4、原生质体诱导实际生产例子
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1、产酶菌株的培养条件
（1）产酶促进剂 （2）影响酶产量的各种因素 （3）诱导剂和抑制剂
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（1）产酶促进剂
在酶制剂的生产过程中，如果添加少量的某种物质就能增 加酶的产量，则这类物质就称为产酶促进剂。
B、PH值---通过掌握原料的配比保持一定的C/N水平、或者通过添加缓 冲剂、能够控制发酵液的PH值。
C、通气量（供氧量）
讫今为止，产酶和微生物都是需氧性的微生物。
在液体深层发酵中，微生物利用的氧必须是溶解于培养基中和溶解氧。
空气中的氧气---培养基溶解氧---透过细胞膜进入原生质。
精确测定时采用溶氧仪。
• 酶的分类----分为6大类 1、氧化-还原酶 2、转移酶 3、水解酶 4、裂合酶 5、异构酶 6、连接酶（合成酶）
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二、酶的特性
1、专一性强 2、催化效率高 3、反应条件温和 4、酶活性的调控机制复杂
醛糖还原酶的活性中心
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三、酶的来源
（一）来源类别 （二）利用微生物生产酶制剂的优点 （三）各种能够生产酶的微生物
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（一）来源类别
1、酶作为生物催化剂普遍存在于动物、植物、微生物中， 可以直接从生物体中分离提纯而获得，早期酶的生产 多是以动植物为主要原料提取而得。
2、人工合成酶的方法，目前还受到试剂、设备条件的限 制。
3、利用动物、植物细胞和组织培养方法来生产酶，由于 周期较长、成本较高，也存在一定难度。
4、利用微生物生产酶制剂。
产酶促进剂多数是酶的诱导物、或者是表面活性剂，常用 的产酶促进剂有：
（A）吐温-80 （B）脂肪酰胺磺酸钠 （C）聚乙烯醇 （D）糖脂 （E）乙二胺四乙酸（EDTA）
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（2）影响酶产量的各种因素
A、温度---各种产酶微生物对于温度的要求是各不相同的。
细菌：35-37度
霉菌：30度
酵母菌：30-35度
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1、对生产菌种的要求
（1）产酶量高 （2）不是致病菌 （3）性能稳定，不容易变异、退化、不易感染噬菌体。 （4）能够利用廉价的原料，发酵周期短、易于培养。
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2、目前常用的产酶Leabharlann Baidu生物
大肠杆菌---用来生产谷氨酸脱羧酶、天门冬氨酸酶、青霉素酰化酶、β-半 乳糖苷酶。
曲霉（黑曲霉、黄曲霉）---用来生产糖化酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、 葡萄糖氧化酶、氨基酰化酶、脂肪酶。
第八章 酶工程制药
第一节 酶工程概论 第二节 药用酶的来源和生产 第三节 固定化酶工程 第四节 酶工程应用实例 第五节 酶工程研究进展
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第一节 酶工程概论
一、酶的定义和分类 二、酶的特性 三、酶的来源 四、酶的生产菌种 五、产酶菌株的制备和优化
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一、酶的定义和分类
• 酶的定义----酶是生物体内具有特殊催化功能的 蛋白质。
D、搅拌---搅拌可将泡沫打碎、增加氧气的溶解速度、加强了液体的湍 流作用，有利于营养物质与菌体细胞的接触，促进细胞新陈代谢。
E、泡沫
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E、泡沫
• 酶制剂发酵过程中泡沫较多。泡沫的存在会阻止CO2的排 除、同时直接影响O2的溶解。
• 排除常常采用：机械力消泡沫法、化学消泡剂消泡沫法。
• 常用的消泡剂有：天然油类、矿物油类、醇类、脂肪酸类、 胺类、酰胺类、醚类、磷酸酯类、金属皂类、聚硅氧烷等 等物质。