第二章酶工程酶的发酵生产.pptVIP

4.抗原诱导抗体酶的生物合成1948年Pauling提出过渡态理论1975年Kohler合Milstein发明单克隆抗体技术1986年Lerner合Schultz分别独立获得具有催化活性的抗体第31页，共64页，星期日，2025年，2月5日第二节酶的生物合成法生产第32页，共64页，星期日，2025年，2月5日一、基本概念酶的生物合成：所有的生物体在一定条件下都能够产生多种多样的酶。酶在生物体内的产生过程，称为酶的生物合成。酶的生物合成法生产：经过预先设计，通过人工操作控制，利用细胞（包括微生物细胞、植物细胞和动物细胞）的生命活动，产生人们所需要的酶的过程。第33页，共64页，星期日，2025年，2月5日二、酶的生物合成法生产种类微生物发酵产酶植物细胞培养产酶动物细胞培养产酶第34页，共64页，星期日，2025年，2月5日优良的产酶细胞应具备的条件1.繁殖快,产酶量高，有利于缩短生产周期。2.能在便宜的底物上良好生长。3.产酶性能稳定，菌株不易退化，不易受噬菌体侵袭。4.产生的酶容易分离纯化。5.不是致病菌及产生有毒物质或其他生理活性物质的微生物，才能确保酶生产和应用的安全。第35页，共64页，星期日，2025年，2月5日1.大肠杆菌特征：细胞成杆状，0.5μm*（1~3）μm，无芽孢，G-，菌落从白色到黄色，光滑闪光，扩展。产酶种类：一般生产胞内酶谷氨酸脱羧酶，天冬氨酸酶，苄青霉素酰化酶，基因工程研究用酶等三、酶发酵生产常用的微生物第36页，共64页，星期日，2025年，2月5日2.枯草芽孢杆菌特征：细胞成杆状，（0.7~0.8）μm*（2~3）μm，单个，无荚膜，周生鞭毛，运动，G+，菌落粗糙，不透明。污白色或微带黄色。产酶种类：α-淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶、碱性磷酸酶等第37页，共64页，星期日，2025年，2月5日3.链霉菌特征：最高等的放线菌。有发育良好的分枝菌丝，菌丝无横隔，分化为营养菌丝、气生菌丝、65孢子丝。孢子丝再形成分生孢子。孢子丝和孢子的形态、颜色因种而异，是分种的主要识别性状之一。产酶种类：α-淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶、碱性磷酸酶等第38页，共64页，星期日，2025年，2月5日4.黑曲霉特征：属于半知菌亚门,菌丝有隔,细胞多核；部分气生菌丝细胞形成特化的厚壁、膨大的足细胞，由足细胞的中间稍呈垂直地向上延长，形成分生孢子梗。产酶种类：糖化酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶等第39页，共64页，星期日，2025年，2月5日特征：属于半知菌亚门,分生孢子梗基部无足细胞，孢子梗顶端不膨大成囊，而是多次分枝形成扫帚状，小梗末端形成分生孢子。产酶种类：葡萄糖氧化酶、果胶酶、纤维素酶等5.青霉第40页，共64页，星期日，2025年，2月5日四、产酶菌种的筛选方法胞内酶：含菌样品的采集→菌种分离→产酶性能测定→复筛①固体培养法：把菌种接人固体培养基中,保温数天,用水或缓冲液浸泡培养基,将酶抽提,测定酶活力,这种方法主要适用于霉菌.②液体培养法：将菌种接人液体培养基后,静置或在摇床上振荡培养一段时间(视菌种而异),再测定培养物中酶的活力,通过比较,筛选胞外酶：第41页，共64页，星期日，2025年，2月5日五、酶的发酵生产方式1.固体培养发酵2.液体深层发酵3.固定化细胞4.固定化原生质体发酵第42页，共64页，星期日，2025年，2月5日第四节发酵工艺的条件及控制第43页，共64页，星期日，2025年，2月5日保藏细胞细胞活化细胞扩大培养发酵分离纯化酶原生质体培养基固定化原生质体固定化细胞预培养无菌空气酶发酵生产的一般工艺流程第44页，共64页，星期日，2025年，2月5日一、细胞活化与扩大培养细胞活化：保藏细胞在使用之前必须接种于新鲜的斜面培养基上，在一定条件下进行培养，以恢复细胞的生命活力，这就叫细胞的活化。种子培养基：用于细胞扩大培养的培养基。氮源丰富碳源少温度、pH、溶解氧接种量：1~10%第45页，共64页，星期日，2025年，2月5日二、培养基的配制培养基：是指人工配制的用于细胞培养和发酵的各种营养物质的混合物。碳源氮源无机盐生长因素第46页，共64页，星期日，2025年，2月5日三、pH调节1.细胞发酵产酶的最适pH与生长最适pH值往往不同，通常接近于该酶反应的最适pH。2.有些细胞可以同时产生多种酶，通过控制培养基的pH，往往可以改变各种酶之间的产量比例。