酶制劑生產(chǎn)培養(yǎng)基與高效發(fā)酵消泡劑
發(fā)布時間：2012-11-23 16:21
碳源
碳素化合物是微生物細(xì)胞的重要建造材料、能源和酶的組成部分，也是多種誘導(dǎo)酶的誘導(dǎo)物。不同微生物要求的高效發(fā)酵消泡劑與碳源不同，是由菌種自身的酶系所決定，綜合起來有如下幾點值得注意：①葡萄糖、蔗糖等易利用的碳水化合物，對促進(jìn)細(xì)胞的呼吸與生長有利，高濃度下對產(chǎn)酶有抑制作用，用；②有些微生物不能利用復(fù)雜的碳水化合物，必須使用葡萄糖等簡單的碳水化合物時，可采用流加法等避免出現(xiàn)“葡萄糖效應(yīng)”現(xiàn)象；③有時近似的碳源，也會因某些原因，出現(xiàn)不同的產(chǎn)酶情況。此外，碳源類型除了影響產(chǎn)酶外，還能影響微生物胞內(nèi)酶與胞外酶的比例。
誘導(dǎo)方法有：
?、僦苯诱T導(dǎo)法，即將誘導(dǎo)劑直接加入培養(yǎng)基中，高效發(fā)酵消泡劑使之發(fā)酵產(chǎn)酶；
?、趦刹脚囵B(yǎng)誘導(dǎo)法，先將微生物接種在不含誘導(dǎo)劑的培養(yǎng)液中，繁殖大量菌絲，在產(chǎn)酶期，把菌體轉(zhuǎn)入含誘導(dǎo)劑與高效發(fā)酵消泡劑的培養(yǎng)液中，使之大量合成酶。兩步法提高產(chǎn)酶的原因，可能是這種方法可以避免分解代謝物阻遏，使誘導(dǎo)物能充分發(fā)揮其誘導(dǎo)作用；
?、鄱握T導(dǎo)法。若在培養(yǎng)液中先加少量棉籽糖，使之起預(yù)誘導(dǎo)作用，然后在菌體進(jìn)入大量合成酶的生長時期，再加入適量的乳糖，進(jìn)行二次再誘導(dǎo)，可能合成較多的ɑ-半乳糖苷酶。
氮源
氮源對于微生物生長與高效發(fā)酵消泡劑產(chǎn)酶呈現(xiàn)4種情況：①既促進(jìn)微生物生長，又促進(jìn)產(chǎn)酶；②只促進(jìn)微生物生長，不促進(jìn)產(chǎn)酶；③只促進(jìn)產(chǎn)酶，不促進(jìn)微生物生長；④既不促進(jìn)微生物生長，又不促進(jìn)產(chǎn)酶。在嚴(yán)格選定氮源類型之后，還應(yīng)當(dāng)注意碳源濃度，即碳氮比、無機(jī)氮與有機(jī)氮的濃度比例、無機(jī)氮的種類等。
無機(jī)鹽
有些金屬離子本身就是酶的組成部分。鹽對產(chǎn)酶的效應(yīng)比較復(fù)雜，擇重要的分述如下：
?、倭祝憾鄶?shù)情況對產(chǎn)酶有促進(jìn)作用，在蛋白酶中比較明顯。
?、阝}：Ca2+對蛋白酶有明顯的保護(hù)和穩(wěn)定作用。如無Ca2+存在時，灰色鏈霉菌中性蛋白酶只在pH7-7.5很狹窄的范圍內(nèi)穩(wěn)定，當(dāng)有Ca2+存在時，穩(wěn)定pH范圍擴(kuò)大到5-9；在Ca2+存在下，枯草桿菌中性蛋白酶在pH 5.5-10可以穩(wěn)定數(shù)小時，其反應(yīng)最適溫度可以提高到57℃。
③ Na+，Cl-對提高枯草桿菌液化型ɑ-淀粉酶的耐熱性的作用尤為顯著。
?、芴砑舆m量的Mg2+，Zn2+，Mn2+，F(xiàn)e2+等能提高蛋白酶和ɑ-淀粉酶等的產(chǎn)酶量。D-木糖異構(gòu)酶需要二價金屬離子才有活力，不同菌種需Mg2+,Mn2+和Co2+等，在一種情況下，一種離子可能是活化劑，在另一種情況下卻成了抑制劑，不同的酶往往需要不同的離子與高效發(fā)酵消泡劑作它的活化劑。
?、菀话阏f金屬和重金屬離子對酶活力有抑制，若有適當(dāng)濃度的Mg2+，Co2+上共存時，可減輕有害離子的抑制作用。
生長因素
多種氨基酸維生素是微生物生長與高效發(fā)酵消泡劑產(chǎn)酶的必要成分，有些維生素甚至就是酶的組成部分。麥芽根、酵母膏、麥芽汁中均含有不同程度的微量生長因素，對促進(jìn)產(chǎn)酶有顯著效應(yīng)。其它產(chǎn)酶促進(jìn)物質(zhì)還有植酸鹽、表面活性劑、高效發(fā)酵消泡劑、活性炭、羧甲基纖維素及其水解物、大于12個碳原子的脂肪酸、某些有機(jī)酸、大豆的酒精提取物等等。
本文參考《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》一書。
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