Ⅱ微生物發(fā)酵產(chǎn)酶實(shí)用教案

1、收集收集(shuj)、篩選菌種、篩選菌種1.用錢購買菌種用錢購買菌種2.收集收集(shuj)土樣篩選菌種土樣篩選菌種 收集收集(shuj)土樣土樣 初篩：單菌落培養(yǎng)，用透明圈法選出產(chǎn)初篩：單菌落培養(yǎng)，用透明圈法選出產(chǎn) 目的酶的微生物（使用鑒定培目的酶的微生物（使用鑒定培養(yǎng)基）養(yǎng)基） 復(fù)篩：單菌落培養(yǎng)，選出符合優(yōu)良菌種復(fù)篩：單菌落培養(yǎng)，選出符合優(yōu)良菌種 要求的菌落（使用選擇培養(yǎng)基）要求的菌落（使用選擇培養(yǎng)基）單菌落培養(yǎng)單菌落培養(yǎng)優(yōu)良菌種要求與常用菌種優(yōu)良菌種要求與常用菌種透明圈法透明圈法第1頁/共11頁第一頁，共11頁。菌種保藏菌種保藏(bocng)菌種保藏方法菌種保藏方法(fngf)：(1)斜

2、面培養(yǎng)法斜面培養(yǎng)法(2)(3)(4)(5)(6)第2頁/共11頁第二頁，共11頁。細(xì)胞細(xì)胞(xbo)活化活化保藏保藏(bocng)的菌種通常以芽孢形式存在（保藏的菌種通常以芽孢形式存在（保藏(bocng)時(shí)時(shí)營養(yǎng)缺乏），需放入營養(yǎng)充足的營養(yǎng)環(huán)境中營養(yǎng)缺乏），需放入營養(yǎng)充足的營養(yǎng)環(huán)境中活化：芽孢活化：芽孢營養(yǎng)細(xì)胞營養(yǎng)細(xì)胞第3頁/共11頁第三頁，共11頁。擴(kuò)大擴(kuò)大(kud)培養(yǎng)培養(yǎng)1.1.定義：根據(jù)菌種特點(diǎn)配制培養(yǎng)基，使菌種定義：根據(jù)菌種特點(diǎn)配制培養(yǎng)基，使菌種 大量繁殖用于發(fā)酵大量繁殖用于發(fā)酵2.2.方法：種子方法：種子(zhng zi)(zhng zi)罐培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)罐培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) （工

3、業(yè)生產(chǎn)）（工業(yè)生產(chǎn)） （實(shí)驗(yàn)室）（實(shí)驗(yàn)室）3.3.目的：使菌種大量繁殖，用于發(fā)酵目的：使菌種大量繁殖，用于發(fā)酵培養(yǎng)基配制：碳源、氮源、生長因子、無培養(yǎng)基配制：碳源、氮源、生長因子、無 機(jī)鹽、水機(jī)鹽、水CCN N：碳源：糖：碳源：糖加碳源加加碳源加C/NC/N酸性酸性利于菌種利于菌種 保存（作保存培養(yǎng)基）保存（作保存培養(yǎng)基） 氮源：有機(jī)、無機(jī)氮源：有機(jī)、無機(jī)加氮源減加氮源減C/NC/N堿性堿性 利于酶制劑生產(chǎn)（產(chǎn)酶需利于酶制劑生產(chǎn)（產(chǎn)酶需N N元素）元素）第4頁/共11頁第四頁，共11頁。 產(chǎn)酶微生物產(chǎn)酶微生物1.1.菌種要求：繁殖力強(qiáng)菌種要求：繁殖力強(qiáng)( (繁殖周期短繁殖周期短) ) 產(chǎn)酶穩(wěn)定

4、，產(chǎn)酶能力強(qiáng)產(chǎn)酶穩(wěn)定，產(chǎn)酶能力強(qiáng) 安全安全( (不用病菌不用病菌) ) 利于發(fā)酵管理利于發(fā)酵管理( (易于發(fā)酵易于發(fā)酵) )2.2.常用產(chǎn)酶微生物：略常用產(chǎn)酶微生物：略單菌落培養(yǎng)法：稀釋涂平板，長單菌落，易單菌落培養(yǎng)法：稀釋涂平板，長單菌落，易 于分離于分離透明透明(tumng)(tumng)圈法：例如圈法：例如: :明膠作培養(yǎng)基可鑒別出產(chǎn)蛋白酶明膠作培養(yǎng)基可鑒別出產(chǎn)蛋白酶 的菌落的菌落( (明膠是蛋白質(zhì)明膠是蛋白質(zhì), ,蛋白酶可分解明膠蛋白酶可分解明膠) ) CaCO3 CaCO3作培養(yǎng)基可鑒別出產(chǎn)酸菌落作培養(yǎng)基可鑒別出產(chǎn)酸菌落( (產(chǎn)生產(chǎn)生 的酸可分解的酸可分解CaCO3,CaCO3,形成

5、透明形成透明(tumng)(tumng)圈圈) )第5頁/共11頁第五頁，共11頁。發(fā)酵發(fā)酵(f jio)管理管理1.1.溫度溫度(wnd)(wnd)、PHPH：最適生長溫度：最適生長溫度(wnd)(wnd)、PHPH與最適產(chǎn)酶溫度與最適產(chǎn)酶溫度(wnd)(wnd)、PHPH不同不同, ,要實(shí)時(shí)要實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)控、 調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)溫度(wnd)(wnd)、PH PH 溫度溫度(wnd)(wnd)：0-10oC;PH:0-10oC;PH:酶活力范圍內(nèi)，酶活力范圍內(nèi)， 防酶變性防酶變性調(diào)調(diào)PHPH方法：方法：CaCO3CaCO3（備用堿）（備用堿） 磷酸緩沖液：維持磷酸緩沖液：維持PHPH穩(wěn)定穩(wěn)定 調(diào)

6、調(diào)C/NC/N：只工業(yè)上適用，：只工業(yè)上適用，C/NC/N酸，酸， C/N C/N堿堿2.2.增大溶氧量：增大溶氧量：(1)(1)攪拌，使大氣泡變?yōu)楹芏嘈鈹嚢?，使大氣泡變?yōu)楹芏嘈?泡泡 (2) (2)加大通入氧氣量加大通入氧氣量 第6頁/共11頁第六頁，共11頁。3.3.氣泡：產(chǎn)生：攪拌發(fā)酵液增大溶氧量氣泡：產(chǎn)生：攪拌發(fā)酵液增大溶氧量 危害：阻礙危害：阻礙CO2CO2排出排出(pi ch)(pi ch)，使，使PHPH減減 小，使發(fā)酵液變酸，影小，使發(fā)酵液變酸，影 響微生物生長、產(chǎn)酶響微生物生長、產(chǎn)酶 氣泡過多會(huì)使菌液漫氣泡過多會(huì)使菌液漫 出，造成菌種污染出，造成菌種污染 消除方法：機(jī)械消

7、泡、化學(xué)試劑消除方法：機(jī)械消泡、化學(xué)試劑 消泡、表面活性劑消消泡、表面活性劑消 泡泡4.4.濕度濕度開始：低開始：低后來：高后來：高第7頁/共11頁第七頁，共11頁。5.5.提高提高(t go)(t go)酶產(chǎn)量的方法酶產(chǎn)量的方法加誘導(dǎo)物加誘導(dǎo)物減阻遏物減阻遏物轉(zhuǎn)基因（獲得產(chǎn)酶能力強(qiáng)的微生物去產(chǎn)酶）轉(zhuǎn)基因（獲得產(chǎn)酶能力強(qiáng)的微生物去產(chǎn)酶）加表面活性劑加表面活性劑加產(chǎn)酶促進(jìn)劑加產(chǎn)酶促進(jìn)劑微生物生長與產(chǎn)酶模式微生物生長與產(chǎn)酶模式第8頁/共11頁第八頁，共11頁。微生物生長微生物生長(shngzhng)與產(chǎn)酶模式與產(chǎn)酶模式 微生物生長模式：調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、平衡期、衰亡期微生物生長模式：調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、

8、平衡期、衰亡期 產(chǎn)酶模式：產(chǎn)酶模式：1.同步合成型：調(diào)整期始產(chǎn)酶，平衡期始停產(chǎn)同步合成型：調(diào)整期始產(chǎn)酶，平衡期始停產(chǎn) 2.中期合成型：對(duì)數(shù)期始產(chǎn)酶，平衡期始停產(chǎn)中期合成型：對(duì)數(shù)期始產(chǎn)酶，平衡期始停產(chǎn) 3.滯后合成型：平衡期始產(chǎn)酶，衰退期始停產(chǎn)滯后合成型：平衡期始產(chǎn)酶，衰退期始停產(chǎn) 4.延續(xù)合成型：調(diào)整期始產(chǎn)酶，衰退期始停產(chǎn)延續(xù)合成型：調(diào)整期始產(chǎn)酶，衰退期始停產(chǎn) 提高產(chǎn)酶能力提高產(chǎn)酶能力(nngl)的方法（變?yōu)檠永m(xù)合成型）的方法（變?yōu)檠永m(xù)合成型） 1.非調(diào)整期始產(chǎn)酶（中期、滯后）：有營養(yǎng)物阻遏效應(yīng)，減少營非調(diào)整期始產(chǎn)酶（中期、滯后）：有營養(yǎng)物阻遏效應(yīng)，減少營 養(yǎng)阻遏物濃度養(yǎng)阻遏物濃度 2.平衡期始停產(chǎn)（同步、中期）：平衡期始停產(chǎn)（同步、中期）：mRNA不穩(wěn)水解，降溫使不穩(wěn)水解，降溫使mRNA穩(wěn)穩(wěn)第9頁/共11頁第九頁，共11頁。第10頁/共11頁第十頁，共11頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)收集、篩選菌種。保藏的菌種通常以芽孢形式存在（保藏時(shí)。營養(yǎng)缺乏），需放入營養(yǎng)充足的營養(yǎng)環(huán)境中。（工業(yè)生產(chǎn)） （實(shí)驗(yàn)室）。利于發(fā)酵管理(易于發(fā)酵)。的菌落(明膠