第五节-微生物发酵生产酶制剂

第五节微生物发酵生产酶制剂酶ⅠⅡⅢ高度特异性、高催化效能蛋白质或RNA饲用复合酶糖化酶植酸酶Ⅲ广泛应用于食品、医药活细胞产生蛋白酶啤酒复合酶淀粉酶半纤维素酶纤维素酶果胶酶……酶日本开始采用微生物液体深层培养方法进行细菌ａ-淀粉酶的发酵生产，揭开了现代酶制剂工业的序幕。1894年1908年1949年1980s20世纪80年代发展起来的动、植物细胞培养技术，继微生物发酵生产酶之后，已成为酶生产的又一种途径。德国的罗姆（Rohm）用动物胰脏制得胰酶，用于皮革的软化。美籍日人高峰让吉首先从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶（ａ-淀粉酶、他卡酶），用作消化剂，开创了近代酶的生产和应用的先例。酶制剂发展概况大肠杆菌枯草杆菌链霉菌啤酒酵母、假丝酵母酶产酶微生物细菌细菌放线菌霉菌酵母黑曲霉、红曲霉、米曲霉、青霉、木霉、毛霉、根霉α-淀粉酶枯草芽胞杆菌地衣芽胞杆菌米曲霉等酶与生产菌半纤维素酶木霉、曲霉、根霉β-葡聚糖酶枯草芽胞杆菌，黑曲霉，Penicilliumemersonii葡萄糖淀粉酶米曲霉，黑曲霉，米根霉中性蛋白酶枯草芽胞杆菌米曲霉碱性蛋白酶地衣芽胞杆菌植酸酶黑曲霉，毕赤酵母异淀粉酶产气克雷伯氏菌芽孢杆菌乳糖酶乳酸酵母，米曲霉黑曲霉，米根霉果胶酶曲霉、欧文氏菌转化酶啤酒酵母假丝酵母凝乳酶米赫毛霉,大肠杆菌和真菌生产的重组酶脂肪酶曲霉、根霉、酵母等葡萄糖异构酶凝结芽胞杆菌，白色链霉菌α-淀粉酶的发酵生产α-淀粉酶生产菌种枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌嗜碱芽孢杆菌米曲霉黑曲霉拟内孢霉等（1）产酶量高；（2）繁殖快，发酵周期短；（3）产酶稳定性好，不易退化，不易被感染；（4）能够利用廉价原料，容易培养和管理；（5）安全性可靠，非致病菌。要求生产菌保藏菌种试管斜面培养（活化）摇瓶扩大培养种子罐培养发酵罐分离纯化酶培养基无菌空气α-淀粉酶生产流程[原料][原始菌种][麸皮等原料]↓↓饼粕等原料淀粉质原料试管斜面培养(活化)[配制培养基]↓↓↓(灭菌)按不同原料净化、粉碎摇瓶等分级扩大培养作不同处理↓↓水解种子罐培养↓↓[淀粉糖液][发酵罐(液体发酵)][发酵池(固体发酵)]↓↓培养配制培养基↓(灭菌)[发酵液][成品曲]↓↓↓下游加工{液态酶制剂}↓{固体粗酶制剂}{各种精制酶制剂}α-淀粉酶发酵生产的一般工艺流程图发酵法生产酶制剂，就是给酶的生产菌种提供适当的营养和生长环境，使生产菌大量增殖，同时合成所需要的酶，然后由发酵所得物料制成酶产品。酶的提取、分离纯化技术路线细胞破碎酶提取酶分离纯化酶浓缩酶贮存动物、植物或微生物细胞发酵液离心分离，过滤分离，沉淀分离，层析分离，电泳分离，萃取分离，结晶分离等。真空干燥冷冻干燥喷雾干燥气流干燥吸附干燥机械破碎物理破碎化学破碎酶解破碎基因重组技术常规诱变育种物理、化学、生物结合诱变育种动植物细胞培养技术蛋白质工程α-淀粉酶生产新技术台湾根霉、臭曲霉、海枣曲霉、宇佐美曲霉、红曲霉糖化酶的发酵生产目前工业生产主要菌种产糖化酶菌株黑曲霉液体深层发酵法河内根霉固体培养产糖化酶法糖化酶生产方法配料斜面试管摇瓶培养种子罐发酵罐无菌空气制备系统气流干燥粉碎菌种液状型成品板框压滤超滤浓缩包装发酵液粗滤、精滤吸附原料粉末型成品糖化酶生产工艺流程假单胞菌多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌蕈状变种等土佐链霉菌、吸水链霉菌和高温放线菌等β－淀粉酶的发酵生产芽孢杆菌细菌放线菌β-淀粉酶大麦小麦甘薯豆类蔬菜分布工艺流程细菌生产β-淀粉酶菌种活化孢子培养种子罐扩大培养发酵罐发酵发酵液烘干成品调配滤饼过滤盐析酶工业发展趋势寻找新的酶种开发酶的新用途趋势生产规模变化趋势主要产品生产工艺现状及发展趋势机械设备现状与趋势分析基因工程技术在酶制剂生产工艺中的应用蛋白质工程技术在酶制剂生产工艺中的应用开发新型的设备设备自动化程度提高提高酶制剂的纯度及产率