枯草芽孢杆菌(Bα cillus subtilis)枯草芽孢杆菌是工业发酵的重要菌种之一。生产淀粉酶、蛋白酶、5 -核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。 4、根霉( Rhizopus)代表种:米根霉、黑根霉等 应用:根霉能产生一些酶类,如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等。在酿酒工业上常用做糖化菌 5、曲霉(4 spergillus))代表种:黑曲霉、黄曲霉 应用:是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是生产酶制剂(蛋白酶、淀粉酶、果胶酶)的菌种。生产有机酸 如柠檬酸、葡萄糖酸等)。农业上用作生产糖化饲料的菌种。 第三节、醵的发酵工艺条件与控制 细胞的活化、种子扩大培养、培养基(碳源、氮源、无机盐、生长因素和产酶促进剂等)、发酵方法 (固体培养法、液体培养法) 培养基培养基( medium)是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。 培养基的设计原则:1)选择适宜的营养物质2)营养物的浓度及配比合适 3)物理、化学条件适宜4羟经济节约5)精心设计、试验比较 任何培养基都应该具备微生物生长所需要,五大要素:碳源、氮源、无机盐、生长因子、水 、发酵条件及控制 1、p值的控制不同的细胞,其生长繁殖的最适p值有所不同。一般细菌和放线菌的生长最适pH值在中 性或碱性范围(pH6.5~8.0);霉菌和酵母的最适生长pH值为偏酸性(pH4~6);植物细胞生长的最适pH 值为5~6。 细胞发酵产酶的最适p值与生长最适p值往往有所不同。细胞生产某种酶的最适pH值通常接近于该 酶催化反应的最适p值。 有些细胞可以同时产生若干种酶,在生产过程中,通过控制培养基的p值,往往可以改变各种酶之间的产 量比例。 温度的调节控制 细胞的生长繁殖和发酵产酶需要一定的温度条件。在一定的温度范围内,细胞才能正常生长、繁殖和 维持正常的新陈代谢。 不同的细胞有各自不同的最适生长温度。例如,枯草杆菌的最适生长温度为34~37C,黑曲霉的最适 生长温度为28~32℃等。 有些细胞发酵产酶的最适温度与细胞生长最适温度有所不同,而且往往低于生长最适温度。这是由于 在较低的温度条件下,可以提高酶所对应的mRNA的稳定性,增加酶生物合成的延续时间,从而提高酶的产 量。但是细胞生长速度较慢。若温度太低,则由于代谢速度缓慢,反而降低酶的产量,延长发酵周期 3、溶解氧的调节控制 细胞必须获得充足的氧气,使从培养基中获得的能源物质(一般是指各种碳源)经过有氧降解而生成 大量的细胞的生长繁殖和酶的生物合成过程需要大量的能量ATP。 在培养基中培养的细胞一般只能吸收和利用溶解氧。在发酵过程中必须不断供给氧(一般通过供给无 菌空气来实现),使培养基中的溶解氧保持在一定的水平 三、提高酶产量的措施 1、添加诱导物 对于诱导酶的发酵生产,在发酵过程中的某个适宜的时机,添加适宜的诱导物,可以显著提高酶的产 量。诱导物一般可以分为3类:酶的作用底物,酶的催化反应产物和作用底物的类似物。 2、控制阻遏物的浓度 为了提高酶产量,必须设法解除阻遏物引起的阻遏作用 阻遏作用根据其作用机理的不同,可以分为产物阻遏和分解代谢物阻遏两种。 ◇为了减少或者解除分解代谢物阻遏作用,应当控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度。6 3、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）枯草芽孢杆菌是工业发酵的重要菌种之一。生产淀粉酶、蛋白酶、5’ -核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。 4、 根霉(Rhizopus) 代表种：米根霉、黑根霉等。 应用：根霉能产生一些酶类，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶等。在酿酒工业上常用做糖化菌。 5、 曲霉(Aspergillus) 代表种：黑曲霉、黄曲霉 应用：是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。生产有机酸 （如柠檬酸、葡萄糖酸等）。农业上用作生产糖化饲料的菌种。 第三节、 酶的发酵工艺条件与控制 细胞的活化、种子扩大培养、培养基（碳源、氮源、无机盐、生长因素和产酶促进剂等）、发酵方法 （固体培养法、液体培养法） 一、培养基 培养基（medium）是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。 培养基的设计原则：1）选择适宜的营养物质 2）营养物的浓度及配比合适 3）物理、化学条件适宜 4)经济节约 5)精心设计、试验比较 任何培养基都应该具备微生物生长所需要, 五大要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水 二、发酵条件及控制 1、pH 值的控制 不同的细胞，其生长繁殖的最适 pH 值有所不同。一般细菌和放线菌的生长最适 pH 值在中 性或碱性范围（pH6.5～8.0）；霉菌和酵母的最适生长 pH 值为偏酸性(pH4～6)；植物细胞生长的最适 pH 值为 5～6。 细胞发酵产酶的最适 pH 值与生长最适 pH 值往往有所不同。细胞生产某种酶的最适 pH 值通常接近于该 酶催化反应的最适 pH 值。 有些细胞可以同时产生若干种酶，在生产过程中，通过控制培养基的 pH 值，往往可以改变各种酶之间的产 量比例。 2、温度的调节控制 细胞的生长繁殖和发酵产酶需要一定的温度条件。在一定的温度范围内，细胞才能正常生长、繁殖和 维持正常的新陈代谢。 不同的细胞有各自不同的最适生长温度。例如，枯草杆菌的最适生长温度为 34～37o C，黑曲霉的最适 生长温度为 28～32 o C 等。 有些细胞发酵产酶的最适温度与细胞生长最适温度有所不同，而且往往低于生长最适温度。这是由于 在较低的温度条件下，可以提高酶所对应的 mRNA 的稳定性，增加酶生物合成的延续时间，从而提高酶的产 量。但是细胞生长速度较慢。若温度太低，则由于代谢速度缓慢，反而降低酶的产量，延长发酵周期。 3、溶解氧的调节控制 细胞必须获得充足的氧气，使从培养基中获得的能源物质（一般是指各种碳源）经过有氧降解而生成 大量的细胞的生长繁殖和酶的生物合成过程需要大量的能量 ATP。 在培养基中培养的细胞一般只能吸收和利用溶解氧。在发酵过程中必须不断供给氧（一般通过供给无 菌空气来实现），使培养基中的溶解氧保持在一定的水平。 三、提高酶产量的措施 1、添加诱导物 对于诱导酶的发酵生产，在发酵过程中的某个适宜的时机，添加适宜的诱导物，可以显著提高酶的产 量。诱导物一般可以分为 3 类:酶的作用底物，酶的催化反应产物和作用底物的类似物。 2、控制阻遏物的浓度 为了提高酶产量，必须设法解除阻遏物引起的阻遏作用。 阻遏作用根据其作用机理的不同，可以分为产物阻遏和分解代谢物阻遏两种。 ◇为了减少或者解除分解代谢物阻遏作用，应当控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度