酶制劑生產培養基與高效發酵消泡劑

發布時間：2012-11-23 16:21

碳源碳素化合物是微生物細胞的重要建造材料、能源和酶的組成部分，也是多種誘導酶的誘導物。不同微生物要求的高效發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，對促進細胞的呼吸與生長有利，高濃度下對產酶有抑制作用，用；②有些微生物不能利用復雜的碳水化合物，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“葡萄糖效應”現象；③有時近似的碳源，也會因某些原因，出現不同的產酶情況。此外，碳源類型除了影響產酶外，還能影響微生物胞內酶與胞外酶的比例。誘導方法有：
　　①直接誘導法，即將誘導劑直接加入培養基中，高效發酵消泡劑使之發酵產酶；
　　②兩步培養誘導法，先將微生物接種在不含誘導劑的培養液中，繁殖大量菌絲，在產酶期，把菌體轉入含誘導劑與高效發酵消泡劑的培養液中，使之大量合成酶。兩步法提高產酶的原因，可能是這種方法可以避免分解代謝物阻遏，使誘導物能充分發揮其誘導作用；
　　③二次誘導法。若在培養液中先加少量棉籽糖，使之起預誘導作用，然后在菌體進入大量合成酶的生長時期，再加入適量的乳糖，進行二次再誘導，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酵消泡劑產酶呈現4種情況：①既促進微生物生長，又促進產酶；②只促進微生物生長，不促進產酶；③只促進產酶，不促進微生物生長；④既不促進微生物生長，又不促進產酶。在嚴格選定氮源類型之后，還應當注意碳源濃度，即碳氮比、無機氮與有機氮的濃度比例、無機氮的種類等。無機鹽有些金屬離子本身就是酶的組成部分。鹽對產酶的效應比較復雜，擇重要的分述如下：
　　①磷：多數情況對產酶有促進作用，在蛋白酶中比較明顯。
　　②鈣：Ca2+對蛋白酶有明顯的保護和穩定作用。如無Ca2+存在時，灰色鏈霉菌中性蛋白酶只在pH7-7.5很狹窄的范圍內穩定，當有Ca2+存在時，穩定pH范圍擴大到5-9；在Ca2+存在下，枯草桿菌中性蛋白酶在pH 5.5-10可以穩定數小時，其反應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。
　　④添加適量的Mg2+，Zn2+，Mn2+，Fe2+等能提高蛋白酶和ɑ-淀粉酶等的產酶量。D-木糖異構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酵消泡劑作它的活化劑。
　　⑤一般說金屬和重金屬離子對酶活力有抑制，若有適當濃度的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酵消泡劑產酶的必要成分，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，對促進產酶有顯著效應。其它產酶促進物質還有植酸鹽、表面活性劑、高效發酵消泡劑、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、某些有機酸、大豆的酒精提取物等等。本文參考《發酵工程原理與技術》一書。

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