酶工程微生物发酵产酶 (2).ppt

微生物发酵产酶固定化微生物原生质体发酵产酶固定化原生质体发酵产酶的工艺条件及其控制控制渗透压质膜对渗透压敏感添加渗透压稳定剂防止细胞壁再生添加青霉素保证原生质体的浓度原生质体增殖缓慢第96页,共98页，星期六，2024年，5月微生物发酵产酶推荐文献阅读朱俊晨，产糖化酶黑曲霉固定化方法比较的研究，工业微生物，2001,31(2):38-41郑美英等，谷氨酰胺转胺酶（MTG）的中试生产条件，应用与环境生物学报，2001,7(6):613-616钱鼎等，由一株青霉菌产生的聚乙烯醇降解酶，应用与环境生物学报，2004,10(2):226-230张健红等，一株碱性果胶酶高产细菌的分离、系统发育分析和产酶条件的初步优化，应用与环境生物学报，2005,11(3):354-358董云舟等，芽孢杆菌发酵产碱性果胶酶温度控制策略，应用与环境生物学报，2005,11(3):359-362张颖等，一株能产生聚乙烯醇降解酶的委内瑞拉链霉菌，应用与环境生物学报，2006,12(2):259-263张芙华等，温度两阶段控制策略发酵生产重组角质酶，应用与环境生物学报，2009,15(5):730-733第97页,共98页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第98页,共98页，星期六，2024年，5月微生物发酵产酶酶发酵动力学概述一、细胞生长动力学Monod方程的修正——在连续全混流反应器发酵过程中，稳态时游离细胞连续发酵的生长动力学方程D——稀释速率（h-1），指单位时间内流加的培养液与发酵液体积之比D=0：分批发酵D?：dX/dt0，表明细胞浓度增加D=?：dX/dt=0，表明细胞浓度恒定（稳态）D?：dX/dt0，表明细胞浓度下降，S相对升高，?回升D?m：细胞浓度X趋于零，无法达到新的稳态(2-3)第64页,共98页，星期六，2024年，5月微生物发酵产酶酶发酵动力学概述二、产酶动力学研究细胞产酶速率及各因素对其的影响宏观产酶动力学（非结构动力学）从整个发酵系统着眼，研究群体细胞的产酶速率微观产酶动力学（结构动力学）?（补充，简单了解）从细胞内部着眼，研究细胞中酶合成速率细胞内酶生物合成的一般模型（路径分析）分解代谢物阻遏的酶生物合成模型诱导型酶合成模型阻遏型酶合成模型第65页,共98页，星期六，2024年，5月微生物发酵产酶酶发酵动力学概述二、产酶动力学——宏观动力学（重点）产酶速率（RE）与细胞比生长速率（?）、细胞浓度（X）等因素有关，即式(2-5)称为宏观产酶动力学方程，式中：E——酶浓度，U·L-1RE——产酶速率，U·L-1·h-1X——细胞浓度，(gDC)·L-1?——生长偶联的比产酶系数，U·(gDC)-1?——非生长偶联的比产酶速率，U·(gDC)-1·h-1(2-5)第66页,共98页，星期六，2024年，5月微生物发酵产酶酶发酵动力学概述二、产酶动力学——各种产酶模式下的宏观动力学方程1.同步合成型：?=0，则2.中期合成型：特殊的生长偶联型，?=0有阻遏存在时，?=0，无酶产生阻遏解除后才开始合成酶，此时(2-6)(2-6a)(2-6b)第67页,共98页，星期六，2024年，5月微生物发酵产酶酶发酵动力学概述二、产酶动力学——各种产酶模式下的宏观动力学方程3.滞后合成型：非生长偶联型，?=0，则4.延续合成型：部分生长偶联型，??0，??0参数的确定以实验为基础，对大量实验数据进行分析、综合而得出通过线性化处理及尝试误差法求出(2-7)(2-8)第68页,共98页，星期六，2024年，5月酶发酵动力学概述二、产酶动力学——微观动力学（简单了解）酶生物合成的一般模型RA、RI：有活性和无活性的阻遏蛋白SI、SR：诱导物和阻遏物CC：环腺苷酸受体蛋白CAP与环腺苷酸cAMP的复合物RASI：RA与SI的结合物，不与操纵基因结合RISR：RI与SR的结合物，可与操纵基因结合，使mRNA无法合成N：RNA的分解产物微生物发酵产酶第69页,共98页，星期六，2024年，5月微生物发酵产酶酶发酵动力学概述二、产酶动力学——微观动力学酶的生物合成速率酶的生成途径酶的生成速率[mRNA]——mRNA的浓度，mo