酶制劑消泡劑與酶制劑培養(yǎng)方法
發(fā)布時(shí)間：2013-1-7 14:04
載體培養(yǎng)
脫胎于曲法培養(yǎng)，同時(shí)又吸收了液體培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)，是近年來新發(fā)展的一種培養(yǎng)方法，其特征是以天然或人工合成的多孔材料代替麩皮之類的固態(tài)基質(zhì)作為微生物生長(zhǎng)的載體，營(yíng)養(yǎng)成分可以嚴(yán)格控制，酶制劑消泡劑發(fā)酵結(jié)束，只須將菌體和培養(yǎng)液擠壓出來進(jìn)行抽提，載體又可以重新使用。據(jù)報(bào)道，利用載體培養(yǎng)法培養(yǎng)霉菌、酵母、擔(dān)子菌、細(xì)菌、放線菌可以提取多種產(chǎn)物，如色素、肌苷酸、酶等。
載體的材料必須經(jīng)得起蒸氣加熱或藥物滅菌，多孔結(jié)構(gòu)既有足夠的表面積，又能允許酶制劑消泡劑與空氣流通。對(duì)于其幾何形狀無特殊要求，形體大小應(yīng)有適當(dāng)范圍。載體種類，目前以脲烷泡沫塑料塊用得較多，石棉已很少采用。以泡沫塑料塊為例，每顆+立方體平均重量1.5 g，邊長(zhǎng)5-20 mm，吸水率(指載體體積與吸收的培養(yǎng)基體積之比(%)]應(yīng)保持較大的變化范圍(30%-90%)，便于靈活掌握。
兩步法液體深層培養(yǎng)
微生物生長(zhǎng)與酶制劑消泡劑產(chǎn)酶的最適條件往往有很大差異。例如，往培養(yǎng)基中添加葡萄糖與酶制劑消泡劑能大大增加菌絲的生長(zhǎng)，消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的泡沫，然而卻嚴(yán)重阻礙許多酶的合成。加強(qiáng)培養(yǎng)液的通氣雖然能促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)，可是在多數(shù)場(chǎng)合下反而抑制酶的合成。為了取得更大量的活性酶，必須制訂一種調(diào)節(jié)方法，既要求細(xì)胞的單位酶活性高，又要求細(xì)胞的數(shù)量多。也就是說，給予菌種在各個(gè)生理時(shí)期創(chuàng)造不同的條件。兩步法液體深層培養(yǎng)就是實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)方法的具體措施這一，已經(jīng)在葡萄糖異構(gòu)酶、ɑ-甘露苷酶的微生物合成方面收到成效。
兩步法的特點(diǎn)是將菌體生長(zhǎng)條件與酶制劑消泡劑產(chǎn)酶條件區(qū)分開來，因而更容易控制各個(gè)生理時(shí)期的最適條件。
提高微生物酶活性和產(chǎn)率的途徑是多方面的，其中控制營(yíng)養(yǎng)和培養(yǎng)條件是最基本也是最重要的途徑。改變培養(yǎng)基成分，常常能提高酶活性；改變培養(yǎng)基的氫離子濃度、酶制劑消泡劑和通氣等條件，可以調(diào)節(jié)酶系的比例；改變代謝調(diào)節(jié)或遺傳型，可以使酶的微生物合成產(chǎn)生成千倍的變化。
上述的這些措施，對(duì)于微生物產(chǎn)酶的影響并非孤立的，而是相互聯(lián)系、相互制約的。所謂最佳培養(yǎng)條件與培養(yǎng)基的最佳組成，都是保證酶合成達(dá)到最高產(chǎn)率的控制條件。通常，菌種的生長(zhǎng)與產(chǎn)酶未必是同步的，產(chǎn)酶量也并不是完全與微生物生長(zhǎng)旺盛程度成正比。
為了使菌體最大限度地產(chǎn)酶，除了根據(jù)菌種特性或生產(chǎn)條件選擇恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)酶培養(yǎng)基外，還應(yīng)當(dāng)為菌種在各個(gè)生理時(shí)期創(chuàng)造不同的培養(yǎng)條件，使用酶制劑消泡劑消除生產(chǎn)過程中的泡沫。例如，細(xì)菌淀粉酶生產(chǎn)采取“低濃度發(fā)酵，高濃度補(bǔ)料”，蛋白酶生產(chǎn)采取“提高前期培養(yǎng)溫度”等不同措施，提高了產(chǎn)酶水平。
本文參考《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》一書。
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