酶制剂生产培养基与高效发酵消泡剂

发布时间：2012-11-23 16:21

碳源碳素化合物是微生物细胞的重要建造材料、能源和酶的组成部分，也是多种诱导酶的诱导物。不同微生物要求的高效发酵消泡剂与碳源不同，是由菌种自身的酶系所决定，综合起来有如下几点值得注意：①葡萄糖、蔗糖等易利用的碳水化合物，对促进细胞的呼吸与生长有利，高浓度下对产酶有抑制作用，用；②有些微生物不能利用复杂的碳水化合物，必须使用葡萄糖等简单的碳水化合物时，可采用流加法等避免出现“葡萄糖效应”现象；③有时近似的碳源，也会因某些原因，出现不同的产酶情况。此外，碳源类型除了影响产酶外，还能影响微生物胞内酶与胞外酶的比例。诱导方法有：
　　①直接诱导法，即将诱导剂直接加入培养基中，高效发酵消泡剂使之发酵产酶；
　　②两步培养诱导法，先将微生物接种在不含诱导剂的培养液中，繁殖大量菌丝，在产酶期，把菌体转入含诱导剂与高效发酵消泡剂的培养液中，使之大量合成酶。两步法提高产酶的原因，可能是这种方法可以避免分解代谢物阻遏，使诱导物能充分发挥其诱导作用；
　　③二次诱导法。若在培养液中先加少量棉籽糖，使之起预诱导作用，然后在菌体进入大量合成酶的生长时期，再加入适量的乳糖，进行二次再诱导，可能合成较多的ɑ-半乳糖苷酶。氮源氮源对于微生物生长与高效发酵消泡剂产酶呈现4种情况：①既促进微生物生长，又促进产酶；②只促进微生物生长，不促进产酶；③只促进产酶，不促进微生物生长；④既不促进微生物生长，又不促进产酶。在严格选定氮源类型之后，还应当注意碳源浓度，即碳氮比、无机氮与有机氮的浓度比例、无机氮的种类等。无机盐有些金属离子本身就是酶的组成部分。盐对产酶的效应比较复杂，择重要的分述如下：
　　①磷：多数情况对产酶有促进作用，在蛋白酶中比较明显。
　　②钙：Ca2+对蛋白酶有明显的保护和稳定作用。如无Ca2+存在时，灰色链霉菌中性蛋白酶只在pH7-7.5很狭窄的范围内稳定，当有Ca2+存在时，稳定pH范围扩大到5-9；在Ca2+存在下，枯草杆菌中性蛋白酶在pH 5.5-10可以稳定数小时，其反应最适温度可以提高到57℃。
　　③ Na+，Cl-对提高枯草杆菌液化型ɑ-淀粉酶的耐热性的作用尤为显著。
　　④添加适量的Mg2+，Zn2+，Mn2+，Fe2+等能提高蛋白酶和ɑ-淀粉酶等的产酶量。D-木糖异构酶需要二价金属离子才有活力，不同菌种需Mg2+,Mn2+和Co2+等，在一种情况下，一种离子可能是活化剂，在另一种情况下却成了抑制剂，不同的酶往往需要不同的离子与高效发酵消泡剂作它的活化剂。
　　⑤一般说金属和重金属离子对酶活力有抑制，若有适当浓度的Mg2+，Co2+上共存时，可减轻有害离子的抑制作用。生长因素多种氨基酸维生素是微生物生长与高效发酵消泡剂产酶的必要成分，有些维生素甚至就是酶的组成部分。麦芽根、酵母膏、麦芽汁中均含有不同程度的微量生长因素，对促进产酶有显著效应。其它产酶促进物质还有植酸盐、表面活性剂、高效发酵消泡剂、活性炭、羧甲基纤维素及其水解物、大于12个碳原子的脂肪酸、某些有机酸、大豆的酒精提取物等等。本文参考《发酵工程原理与技术》一书。

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