第二章 酶的發(fā)酵工程改1111桂

酶的發(fā)酵工程

EnzymeEngineering1.酶生物合成的調(diào)節(jié)機(jī)制2.酶的微生物發(fā)酵技術(shù)3.酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué)

酶的發(fā)酵工程

EnzymeEngineering第一節(jié)酶生物合成的調(diào)節(jié)機(jī)制1、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)

原核生物酶的合成主要是在轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式主要有酶合成的誘導(dǎo)和酶合成的阻遏兩種方式。

原核生物中酶合成的誘導(dǎo)和阻遏作用機(jī)制都可以用Jacob和Monod提出的操縱子理論來(lái)解釋。1、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)

（一）乳糖操縱子學(xué)說(shuō)1.基本概念操縱子：由調(diào)節(jié)基因（R）、啟動(dòng)子（P）、操縱基因（O）和結(jié)構(gòu)基因（S）所構(gòu)成的一個(gè)完整的基因表達(dá)單位。誘導(dǎo)物：誘導(dǎo)酶起始合成的物質(zhì)。輔阻遏物：阻遏酶產(chǎn)生的物質(zhì)。調(diào)節(jié)蛋白：調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的一種變構(gòu)蛋白。兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)：操縱基因結(jié)合位點(diǎn)、效應(yīng)物結(jié)合位點(diǎn)。兩種類型：阻遏蛋白、阻遏蛋白原。（1）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)IPOZYAβ-半乳糖苷酶透過(guò)酶乙?；D(zhuǎn)移酶誘導(dǎo)物阻遏蛋白cAMP-CAPRNA聚合酶mRNA（2）CAP的正性調(diào)節(jié)

DNA1、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)（二）色氨酸操縱子學(xué)說(shuō)磷酸核糖鄰氨基苯甲酸分支酸鄰氨基苯甲酸羧苯氨基脫氧核糖磷酸吲哚甘油磷酸色氨酸鄰氨基苯甲酸合酶鄰氨基苯甲酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖鄰氨基苯甲酸異構(gòu)酶吲哚甘油磷酸合酶色氨酸合酶1、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)1.操縱子的調(diào)節(jié)作用RPODBACE阻遏蛋白原輔阻遏物（色氨酸）mRNADNA1、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)

2.衰減子的調(diào)節(jié)作用RPODBACE低色氨酸高色氨酸前導(dǎo)序列4321DNA12435/

-mRNAPr43211、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)1、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)

（三）酶生物合成的誘導(dǎo)作用酶的合成方式：組成酶：細(xì)胞所固有的酶誘導(dǎo)酶：在誘導(dǎo)物的誘導(dǎo)作用下合成的酶誘導(dǎo)物—底物、產(chǎn)物、底物結(jié)構(gòu)類似物（IPTG）誘導(dǎo)作用協(xié)同誘導(dǎo)：誘導(dǎo)物同時(shí)誘導(dǎo)幾種酶的合成順序誘導(dǎo)：先后誘導(dǎo)不同酶的合成生物學(xué)意義：①

節(jié)約機(jī)制；②

環(huán)境適應(yīng)能力（四）酶生物合成的阻遏作用1.終產(chǎn)物阻遏

某一代謝（合成）途徑的終產(chǎn)物阻遏合成途徑中酶的合成的現(xiàn)象。ABCDEE1E2E3E41、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)1、原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)

2.分解代謝物的阻遏作用當(dāng)培養(yǎng)基中存在兩種碳源（底物）時(shí)，容易利用的碳源的分解代謝產(chǎn)物阻遏分解代謝另一種碳源的酶的合成的現(xiàn)象。葡萄糖效應(yīng)：葡萄糖抑制微生物利用其他碳源（底物）的現(xiàn)象

。2、真核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)

（一）細(xì)胞分化改變酶的生物合成如：端粒酶的生物合成（二）基因擴(kuò)增加速酶的生物合成

如：爪蟾卵細(xì)胞形成時(shí)，rRNA的基因數(shù)增加4000倍；中國(guó)田鼠細(xì)胞培養(yǎng)在含有氨甲基蝶呤的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)時(shí)，細(xì)胞中編碼二氫葉酸還原酶的基因大量擴(kuò)增，以合成大量的二氫葉酸還原酶。2、真核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)

（三）增強(qiáng)子促進(jìn)酶的生物合成

增強(qiáng)子：是一段能夠提高轉(zhuǎn)錄效率的特定DNA序列，長(zhǎng)約100~200bp，核心組件8~12bp，單拷貝或多拷貝串聯(lián)存在。增強(qiáng)子的作用特點(diǎn)：（1）提高同一條DNA鏈上基因的轉(zhuǎn)錄效率，可遠(yuǎn)距離發(fā)揮作用，在基因的上游或下游均可起作用。（2）與其序列的正反方向無(wú)關(guān)。（3）要有啟動(dòng)子才能發(fā)揮作用，但對(duì)啟動(dòng)子沒(méi)有嚴(yán)格的專一性。（4）必須與特定的蛋白質(zhì)因子結(jié)合才能發(fā)揮作用，具有組織和細(xì)胞特異性。3、酶生物合成調(diào)節(jié)作用機(jī)理應(yīng)用

（一）發(fā)酵中的應(yīng)用枯草芽胞桿菌的鳥(niǎo)苷發(fā)酵是典型的代謝控制發(fā)酵，采用腺嘌呤營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株。發(fā)酵過(guò)程中人為限制腺嘌呤濃度，使細(xì)胞代謝途徑中的腺嘌呤類核苷酸濃度保持在不致引起關(guān)鍵酶的反饋抑制和阻遏的水平，有利于鳥(niǎo)苷的積累?？莶菅堪麠U菌5’-二磷酸鳥(niǎo)苷二鈉3、酶生物合成調(diào)節(jié)作用機(jī)理應(yīng)用

（二）誘導(dǎo)酶生產(chǎn)中的應(yīng)用在培養(yǎng)基中加入誘導(dǎo)物誘導(dǎo)酶合成的例子非常多，食品和飼料工業(yè)中應(yīng)用的酶如：α-淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、植酸酶、葡萄糖異構(gòu)酶、β-半乳糖苷酶，它們均屬于誘導(dǎo)酶，在酶的合成時(shí)必須在培養(yǎng)基中加入底物或底物類似物等誘導(dǎo)物時(shí)才會(huì)產(chǎn)酶。酶結(jié)構(gòu)、誘導(dǎo)酶3、酶生物合成調(diào)節(jié)作用機(jī)理應(yīng)用

（三）微生物選育中的應(yīng)用若通過(guò)基因工程手段和傳統(tǒng)誘變的技術(shù)獲得在抗代謝物（代謝物的結(jié)構(gòu)類似物）存在時(shí)也能正常生長(zhǎng)的突變株，則說(shuō)明該突變株的相關(guān)酶系對(duì)這種抗代謝物不敏感，這也就解除了某些代謝物對(duì)有關(guān)酶系的反饋?zhàn)瓒簟Ｍㄟ^(guò)基因工程手段的農(nóng)作物酶的發(fā)酵工程

EnzymeEngineering第二節(jié)酶的微生物發(fā)酵技術(shù)

利用微生物的發(fā)酵作用，運(yùn)用一些技術(shù)手段控制發(fā)酵過(guò)程，大規(guī)模產(chǎn)酶的技術(shù)，稱為酶的發(fā)酵技術(shù)。內(nèi)容主要包括：菌種的選育、培養(yǎng)基的配置、培養(yǎng)條件控制、發(fā)酵方法。酶的微生物發(fā)酵技術(shù)

1、酶的生產(chǎn)菌種（一）產(chǎn)酶微生物的種類1、細(xì)菌大腸桿菌（E.coli）一般產(chǎn)胞內(nèi)酶主要的酶品種谷氨酸脫羧酶、天冬氨酸酶、青霉素酰化酶等基因工程操作酶：限制性內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等

枯草桿菌（B.subtilis）能產(chǎn)生多種胞外酶主要的酶品種淀粉酶類：如-淀粉酶（胞外）蛋白酶類：如中性蛋白酶（胞外）磷酸酶類：堿性磷酸酶（細(xì)胞間質(zhì)）、5’-核苷酸酶等1、酶的生產(chǎn)菌種

（一）產(chǎn)酶微生物的種類2.放線菌鏈霉菌（Streptomyces）生產(chǎn)葡萄糖異構(gòu)酶的主要微生物主要酶品種青霉素酰化酶、纖維素酶、幾丁質(zhì)酶、堿性/中性蛋白酶等含有豐富的16-羥化酶用于甾體藥物轉(zhuǎn)化1、酶的生產(chǎn)菌種

（一）產(chǎn)酶微生物的種類3.酵母菌假絲酵母屬（Candida）細(xì)胞呈圓形、卵形或長(zhǎng)形不產(chǎn)色素，在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上

菌落乳白色或奶油色產(chǎn)酶品種脂肪酶、尿酸酶、轉(zhuǎn)化酶、醇脫氫酶等產(chǎn)17-羥化酶用于甾體藥物轉(zhuǎn)化具烷類代謝的酶系可利用石油及其加工廢料為碳源1、酶的生產(chǎn)菌種

啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)細(xì)胞呈圓形、卵形、橢圓形，在麥芽汁培養(yǎng)基上菌落白色有光澤產(chǎn)酶品種醇脫氫酶、丙酮酸脫羧酶、轉(zhuǎn)化酶等1、酶的生產(chǎn)菌種

（一）產(chǎn)酶微生物的種類4.霉菌：黑曲霉（Aspergillusniger）主要酶品種糖化酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、纖維素酶等米曲霉（Aspergillusoryzae）米曲霉中糖化酶和蛋白酶活力較強(qiáng)，因此廣泛應(yīng)用于釀造行業(yè)和食品行業(yè)主要酶品種糖化酶、果膠酶、氨基?；?、磷酸二酯酶、核酸酶等1、酶的生產(chǎn)菌種

1、酶的生產(chǎn)菌種黑曲霉（A.niger）米曲霉（A.oryzae）

紅曲霉屬（Monascus）菌落成熟后產(chǎn)紅色色素，顏色較深腐生真菌，能耐受pH3.5和10%酒精，尤嗜乳酸紅曲霉中含有豐富的酶系，并且自身能合成生長(zhǎng)素，無(wú)須外源

供給，尤其是葡萄糖淀粉酶和蛋白酶等酶，在食品行業(yè)使用廣泛主要酶品種-淀粉酶、糖化酶、麥芽糖酶、酯酶等1、酶的生產(chǎn)菌種

青霉屬（Penicillium）屬半知菌綱，也有的列入子囊菌綱腐生真菌，存在于空氣中及腐爛的物質(zhì)表面常用的工業(yè)發(fā)酵微生物，廣泛用于有機(jī)酸、干酪和抗生素的生產(chǎn)主要菌種和酶的種類產(chǎn)黃青霉（Penicilliumchrysogenum）葡萄糖氧化酶、纖維素酶、果膠酶、青霉素?；傅乳偾嗝梗≒enicilliumcitrinum）脂肪酶、葡萄糖氧化酶、5’-磷酸二酯酶、核酸酶等1、酶的生產(chǎn)菌種

青霉屬（Penicillium）1、酶的生產(chǎn)菌種

木霉（Trichoderma）屬于半知菌亞門，叢梗孢目，木霉屬，常見(jiàn)的木霉有綠色木霉、康寧木霉等木霉具有較強(qiáng)分解纖維素能力，綠色木霉（T.viride）通常能夠分泌高活性纖維素酶，對(duì)纖維素的分解能力很強(qiáng)，因此在木質(zhì)素、纖維素豐富的基質(zhì)上生長(zhǎng)快，傳播蔓延迅速菌落開(kāi)始時(shí)為白色，致密，圓形，向四周擴(kuò)展最后整個(gè)菌落全部變成綠色產(chǎn)纖維素酶

的重要菌株；亦用于生產(chǎn)17-羥化酶，可用于甾體藥物轉(zhuǎn)化1、酶的生產(chǎn)菌種

木霉（Trichoderma）木霉適應(yīng)性很強(qiáng)，菌落擴(kuò)展很快，特別在高溫高濕度條件下幾天內(nèi)木霉菌落可遍布整個(gè)料面1、酶的生產(chǎn)菌種哈茨木霉(T.harzianum)的顯微形態(tài)綠色木霉(T.viride)的菌落

根霉（Rhizopus）具有11-羥化酶，是用于甾體藥物轉(zhuǎn)化的重要菌株產(chǎn)酶品種糖化酶、蔗糖酶、堿性蛋白酶、果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶等毛霉（Mucor）毛霉能糖化淀粉并能生成少量乙醇，產(chǎn)生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，我國(guó)多用來(lái)做豆腐乳、豆豉許多毛霉能產(chǎn)生草酸、乳酸、琥珀酸及甘油等產(chǎn)酶品種蛋白酶、糖化酶、-淀粉酶、脂肪酶、果膠酶、凝乳酶等1、酶的生產(chǎn)菌種

根霉（Rhizopus）毛霉（Mucor）1、酶的生產(chǎn)菌種

（二）產(chǎn)酶菌種的要求（1）酶的產(chǎn)量高；（2）容易培養(yǎng)和管理，產(chǎn)酶細(xì)胞容易生長(zhǎng)繁殖，適應(yīng)性強(qiáng)，便于管理；（3）菌株遺傳性能穩(wěn)定，不易變異退化，不易感染噬菌體，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性；（4）菌株能利用廉價(jià)原料，發(fā)酵周期短，生產(chǎn)成本低；（5）有利于酶產(chǎn)品的分離純化，最好是分泌型的胞外酶；（6）菌株安全可靠，非病原菌，不產(chǎn)毒素及其它有害物質(zhì)，不影響生產(chǎn)人員的身體健康；1、酶的生產(chǎn)菌種

（三）菌種篩選1.含菌樣品的采集根據(jù)不同微生物的生態(tài)分布特點(diǎn)，從自然界中采樣。產(chǎn)酶微生物的分布基本規(guī)律：（1）相近菌種產(chǎn)生的酶性質(zhì)一般相近或相似。（2）胞外酶的穩(wěn)定性和最適條件通常和菌的最適生長(zhǎng)條件接近（3）為獲得能降解某種物質(zhì)的產(chǎn)酶菌株，一般可從該物質(zhì)分布比較豐富的地方尋找。1、酶的生產(chǎn)菌種

（三）菌種篩選2.菌種的分離純化平板劃線法、稀釋涂布分離法3.產(chǎn)酶性能的測(cè)定初篩：快速、簡(jiǎn)便；平板篩選法—有色圈。復(fù)篩：精確；液體或固體培養(yǎng)發(fā)酵，測(cè)定產(chǎn)酶水平。1、酶的生產(chǎn)菌種

（三）菌種篩選4.菌種的選育（1）誘變育種物理誘變：紫外線、γ射線、微波誘變等化學(xué)誘變：亞硝基胍（NTG）、硫酸二乙酯（DES）等空間誘變（特殊環(huán)境條件，如宇宙射線、高真空、微重力等）（2）代謝控制育種營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株、抗反饋調(diào)節(jié)突變株、耐性突變株（3）原生質(zhì)體融合育種親株細(xì)胞分別去除細(xì)胞壁后進(jìn)行融合,基因組間交換重組,獲得融合子1、酶的生產(chǎn)菌種

（三）菌種篩選（4）基因工程育種是在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù)，將外源基因通過(guò)體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作。（5）基因組改組育種是分子定向進(jìn)化—DNA改組技術(shù)在全基因組水平的延伸。它將重組的對(duì)象從單個(gè)基因擴(kuò)展到整個(gè)基因組，可以在更廣泛的范圍內(nèi)對(duì)菌種的多種優(yōu)良性狀進(jìn)行優(yōu)化組合。1、酶的生產(chǎn)菌種

（三）菌種篩選5.菌種的保藏斜面低溫保藏法、沙土管保藏法、石蠟油封藏法、真空冷凍干燥法、超低溫保藏法、固體曲法等。6.菌種的退化與復(fù)壯（1）菌種退化現(xiàn)象：隨著菌種保藏時(shí)間的延長(zhǎng)或多次的轉(zhuǎn)接傳代，菌種本身所具有的優(yōu)良遺傳性狀發(fā)生了不利于發(fā)酵生產(chǎn)的遺傳變異現(xiàn)象。（2）防止退化措施：創(chuàng)造合適的培養(yǎng)條件，采取有效的菌種保藏方法，盡量減少傳代次數(shù)。（3）退化菌種的復(fù)壯：純種分離和性能測(cè)定。1、酶的生產(chǎn)菌種

（四）菌種活化與擴(kuò)大培養(yǎng)1.菌種擴(kuò)大培養(yǎng)保藏菌種試管斜面活化三角瓶培養(yǎng)種子罐培養(yǎng)2.種子制備的過(guò)程防止雜菌污染，減少轉(zhuǎn)接次數(shù)，避免種子培養(yǎng)基的長(zhǎng)時(shí)高溫滅菌；培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件是細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖的最適條件；培養(yǎng)時(shí)間以對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期為宜。1、酶的生產(chǎn)菌種

（四）菌種活化與擴(kuò)大培養(yǎng)3.種子質(zhì)量的控制（1）影響種子質(zhì)量的因素及其控制培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分豐富，盡可能滿足細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖；營(yíng)養(yǎng)成分盡可能與發(fā)酵培養(yǎng)基接近；pH值穩(wěn)定培養(yǎng)條件必須是菌種細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖的最適條件；包括溫度、pH值、通氣攪拌、通風(fēng)、翻曲、濕度種齡生命力最為旺盛的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。細(xì)菌：7~24h;

霉菌：16~50h;

放線菌：21~64h;1、酶的生產(chǎn)菌種

（四）菌種活化與擴(kuò)大培養(yǎng)3.種子質(zhì)量的控制接種量與菌種特性、種子質(zhì)量和發(fā)酵條件有關(guān)。種子質(zhì)量的判斷

細(xì)菌、酵母菌——

菌體健壯，菌形一致，均勻整齊，一定的排列和形態(tài)；

霉菌、放線菌——菌絲粗壯，染色力強(qiáng)，生長(zhǎng)旺盛，菌絲分枝和內(nèi)含物情況良好。種子的異常情況菌種生長(zhǎng)緩慢或過(guò)快，菌絲結(jié)團(tuán)1、酶的生產(chǎn)菌種

（四）菌種活化與擴(kuò)大培養(yǎng)3.種子質(zhì)量的控制（2）種子質(zhì)量的控制措施菌種穩(wěn)定性檢查：保藏菌種無(wú)（雜）菌檢查：顯微鏡觀察，肉湯或瓊脂斜面培養(yǎng)生化分析：養(yǎng)分消耗速度，pH變化，溶解氧利用，色澤，

氣味等1、酶的生產(chǎn)菌種

（一）培養(yǎng)基成分對(duì)產(chǎn)酶的影響1.碳源淀粉及其水解物,可作為產(chǎn)酶誘導(dǎo)物2.氮源無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮3.無(wú)機(jī)鹽類大量元素和微量元素4.生長(zhǎng)因子氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素、激素5.產(chǎn)酶促進(jìn)劑表面活性劑、植酸鈣鎂、LS(脂肪酰胺磺酸鈉)聚乙烯醇、EDTA等2、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)酶影響與調(diào)節(jié)

1.pH對(duì)產(chǎn)酶的影響與調(diào)節(jié)控制細(xì)菌、放線菌中性至微堿性；霉菌、酵母菌：微酸性培養(yǎng)基pH的改變會(huì)影響產(chǎn)酶的種類和比例調(diào)節(jié)控制控制培養(yǎng)基的組分或比例；添加pH緩沖物種；流加酸堿溶液或補(bǔ)料；提高空氣流量2、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)酶影響與調(diào)節(jié)

2.溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響與調(diào)節(jié)控制不同的微生物生長(zhǎng)與產(chǎn)酶的最適溫度各不不同；很多微生物發(fā)酵產(chǎn)酶的最適溫度與生長(zhǎng)繁殖的最適溫度不同，且往往低于生長(zhǎng)最適溫度。在酶發(fā)酵生產(chǎn)的不同階段控制不同的溫度條件，進(jìn)行變溫發(fā)酵。例如有報(bào)道，以枯草芽胞桿菌進(jìn)行中性蛋白酶生產(chǎn)時(shí)，培養(yǎng)溫度從31℃逐漸升溫至40℃，然后再降溫至31℃進(jìn)行培養(yǎng)，蛋白酶產(chǎn)量比不升溫時(shí)提高66％。2、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)酶影響與調(diào)節(jié)

2.溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響與調(diào)節(jié)控制調(diào)節(jié)控制液態(tài)發(fā)酵可利用發(fā)酵罐的夾套、盤管或蛇管等通過(guò)溫（冷）水進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，固態(tài)發(fā)酵可通過(guò)通風(fēng)量或風(fēng)溫來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)酶影響與調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)裝置

3.溶解氧對(duì)產(chǎn)酶的影響與調(diào)節(jié)控制臨界氧濃度——不影響細(xì)胞正常代謝的最低氧濃度溶氧濃度是溶氧濃度是由溶氧速率和耗氧速率來(lái)決定的。調(diào)節(jié)控制①

調(diào)節(jié)氧分壓改變進(jìn)氣壓力或罐壓，改變氧含量，添加氧載體②

增加通氣量③延長(zhǎng)氣液接觸時(shí)間，增加氣液接觸面積④

改變培養(yǎng)液的性質(zhì)改變組分或濃度，添加消泡劑2、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)酶影響與調(diào)節(jié)

4.泡沫對(duì)產(chǎn)酶的影響與控制泡沫的不利影響：①

阻礙CO2的排除，影響O2的溶解；②

發(fā)酵液溢出，造成原料浪費(fèi)，引起雜菌污染；③

發(fā)酵罐裝料量受限，降低發(fā)酵罐的利用率；控制泡沫的方法：①

選育不易產(chǎn)生泡沫的菌種；②

調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分，減少或緩加易起泡的原料；③

機(jī)械消泡或化學(xué)消泡；化學(xué)消泡劑：天然油類，甘油聚醚，泡敵（聚環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷甘油）。勤加、少加較好2、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)酶影響與調(diào)節(jié)

5.濕度對(duì)產(chǎn)酶的影響與控制對(duì)固體發(fā)酵產(chǎn)酶而言，影響微生物的產(chǎn)酶量，也會(huì)影響產(chǎn)酶達(dá)到高峰的時(shí)間。特定菌種，發(fā)酵過(guò)程的不同時(shí)期，對(duì)濕度要求不同。固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)酶，前期濕度低，后期濕度高，有利于產(chǎn)酶。配制培養(yǎng)基時(shí)，控制物料的含水量；控制鼓風(fēng)量大小，或調(diào)節(jié)空氣的濕度；噴灑水分2、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)產(chǎn)酶影響與調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)控制

按發(fā)酵基質(zhì)狀態(tài)分為：（一）液體深層發(fā)酵3、發(fā)酵方法

優(yōu)點(diǎn)：①

產(chǎn)酶純度高，質(zhì)量穩(wěn)定；②

較易控制發(fā)酵條件，易自動(dòng)化控制；③

機(jī)械化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度??；④

設(shè)備利用率高。

缺點(diǎn)：設(shè)備投資大

按發(fā)酵基質(zhì)狀態(tài)分為：（二）固體發(fā)酵固體發(fā)酵方式：淺盤培養(yǎng)、轉(zhuǎn)鼓培養(yǎng)、厚層通風(fēng)培養(yǎng)、壓力脈動(dòng)固態(tài)發(fā)酵（新）3、發(fā)酵方法優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，環(huán)境污染少；產(chǎn)酶率高；適合霉菌的培養(yǎng)。缺點(diǎn)：勞動(dòng)強(qiáng)度大；原料利用率低；產(chǎn)酶純度差，提取精制困難；傳質(zhì)傳熱效率低，發(fā)酵條件不易控制，產(chǎn)酶不穩(wěn)定；不能進(jìn)行胞內(nèi)酶的生產(chǎn)。

3、發(fā)酵方法固體發(fā)酵

按發(fā)酵基質(zhì)狀態(tài)分為：壓力脈動(dòng)固態(tài)發(fā)酵壓力脈動(dòng)反應(yīng)器的固體培養(yǎng)基是靜態(tài),氣相則是動(dòng)態(tài)，且氣體呈脈動(dòng)式通入。優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格意義上的純種培養(yǎng)，提高了產(chǎn)酶效率實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中的溫度、濕度、pH值可控。缺點(diǎn)設(shè)備投資比傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵法高,但又比液體深層發(fā)酵低。3、發(fā)酵方法

3、發(fā)酵方法壓力脈動(dòng)固態(tài)發(fā)酵

按物料交換情況分為以下幾種：（三）分批發(fā)酵

特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單；發(fā)酵初期營(yíng)養(yǎng)物過(guò)多可能抑制微生物的生長(zhǎng)，中后期可能因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物的減少及有害代謝產(chǎn)物的積累而降低培養(yǎng)效率（四）連續(xù)發(fā)酵

優(yōu)點(diǎn)：可有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)備利用率高，可消除反饋?zhàn)瓒糇饔?，酶產(chǎn)率高。適合于與生長(zhǎng)相偶聯(lián)的發(fā)酵產(chǎn)物的生產(chǎn)。缺點(diǎn)：易變異退化，易染雜菌。原料利用率低，生產(chǎn)成本增加。3、發(fā)酵方法

按物料交換情況分為以下幾種：（五）補(bǔ)料分批發(fā)酵優(yōu)點(diǎn)可解除營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的抑制和分解代謝物阻遏作用可改善好氧發(fā)酵的溶氧狀況減少菌體生成量，提高有用產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率菌絲減少可降低發(fā)酵液的粘度，便于發(fā)酵培養(yǎng)物的輸送及后處理不易產(chǎn)生菌種退化和變異，雜菌污染易控制