◼ 在微生物酶生产过程中,培养基的碳氮比也因 培养过程不同而异。例如种子培养时,为了适 应菌体生长繁殖的需要,要求提供合成细胞蛋 白质的氮多些,容易利用的氮源的比例大些, 种子培养基的碳氮比一般要比发酵培养基低些。 发酵时,不同发酵阶段要求的碳氮比也是不同 的。例如在枯草杆菌BF-7658生产α-淀粉酶 的发酵过程中,发酵前期要求培养基的碳氮比 适当降低,以利菌体生长繁殖,发酵中后期要 求培养基的碳氮比适当提高,以促进淀粉酶的 生成。 重要
◼ 在微生物酶生产过程中,培养基的碳氮比也因 培养过程不同而异。例如种子培养时,为了适 应菌体生长繁殖的需要,要求提供合成细胞蛋 白质的氮多些,容易利用的氮源的比例大些, 种子培养基的碳氮比一般要比发酵培养基低些。 发酵时,不同发酵阶段要求的碳氮比也是不同 的。例如在枯草杆菌BF-7658生产α-淀粉酶 的发酵过程中,发酵前期要求培养基的碳氮比 适当降低,以利菌体生长繁殖,发酵中后期要 求培养基的碳氮比适当提高,以促进淀粉酶的 生成。 重要
(4) 无机盐 ◼ 微生物酶生产和其他微生物产品生产一样,培养基中需要有 磷酸盐及硫、钾、钠、钙、镁等元素存在。在酶生产中常以 磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等磷酸盐作为磷源,以硫酸镁为硫 源和镁源。钙离子对淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等多种酶的活 性有十分重要的稳定作用,例如在无Ca2+存在时灰色链霉菌 中性蛋白酶只在pH7~7.5很小范围内稳定,当有Ca2+存在时 稳定pH范围可以扩大到5~7。钠离子有控制细胞渗透压使 酶产量增加的作用,酶生产的培养基中有时以磷酸氢二钠及 硝酸钠等形式加入,例如米曲霉α-淀粉酶生产,添加适量 的硝酸钠以促进酶生产。 ◼ 在天然培养基中,一般微量元素不必另外加入,但也有一些 例外。如玉米粉、豆粉为碳源时,添加100 ppm Co2+和Zn2+ , 放线菌166蛋白酶活力可增加70%~80%。 重要
(4) 无机盐 ◼ 微生物酶生产和其他微生物产品生产一样,培养基中需要有 磷酸盐及硫、钾、钠、钙、镁等元素存在。在酶生产中常以 磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等磷酸盐作为磷源,以硫酸镁为硫 源和镁源。钙离子对淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等多种酶的活 性有十分重要的稳定作用,例如在无Ca2+存在时灰色链霉菌 中性蛋白酶只在pH7~7.5很小范围内稳定,当有Ca2+存在时 稳定pH范围可以扩大到5~7。钠离子有控制细胞渗透压使 酶产量增加的作用,酶生产的培养基中有时以磷酸氢二钠及 硝酸钠等形式加入,例如米曲霉α-淀粉酶生产,添加适量 的硝酸钠以促进酶生产。 ◼ 在天然培养基中,一般微量元素不必另外加入,但也有一些 例外。如玉米粉、豆粉为碳源时,添加100 ppm Co2+和Zn2+ , 放线菌166蛋白酶活力可增加70%~80%。 重要
(5)生长因子 ◼ 微生物还需一些微量的像维生素一类的物质, 才能正常生长发育,这类物质统称生长因子(或 生长素)。其中包括某些氨基酸、维生素、嘌呤 或嘧啶等。酶制剂生产中所需的生长因子,大 多是由天然原料提供,如玉米浆、麦芽汁、豆 芽汁、酵母膏、麸皮、米糠等。玉米浆中一般 含有生长素32~128mg / mL。 重要
(5)生长因子 ◼ 微生物还需一些微量的像维生素一类的物质, 才能正常生长发育,这类物质统称生长因子(或 生长素)。其中包括某些氨基酸、维生素、嘌呤 或嘧啶等。酶制剂生产中所需的生长因子,大 多是由天然原料提供,如玉米浆、麦芽汁、豆 芽汁、酵母膏、麸皮、米糠等。玉米浆中一般 含有生长素32~128mg / mL。 重要
(6) 产酶促进剂 ◼ 产酶促进剂是指在培养基中添加某种少量物质,能显 著提高酶的产率,这类物质称为产酶促进剂。产酶促 进剂大体上分为两种:一是诱导物,二是表面活性剂。 表面活性剂,如吐温-80的浓度为0.1 %时能增加许多 酶的产量。表面活性剂能增加细胞的通透性,处在气 -液界面改善了氧的传递速度,还可以保护酶的活性。 生产上常采用非离子型表面活性剂,如聚乙二醇、聚 乙烯醇衍生物、植酸类、焦糖、羧甲基纤维素、苯乙 醇等。离子型的表面活性剂对微生物有害。用于食品、 医药的酶的生产中所用的表面活性剂还须对人、畜无 害。此外各种产酶促进剂的效果还受到菌种,种龄、 培养基组成的影响。 重要
(6) 产酶促进剂 ◼ 产酶促进剂是指在培养基中添加某种少量物质,能显 著提高酶的产率,这类物质称为产酶促进剂。产酶促 进剂大体上分为两种:一是诱导物,二是表面活性剂。 表面活性剂,如吐温-80的浓度为0.1 %时能增加许多 酶的产量。表面活性剂能增加细胞的通透性,处在气 -液界面改善了氧的传递速度,还可以保护酶的活性。 生产上常采用非离子型表面活性剂,如聚乙二醇、聚 乙烯醇衍生物、植酸类、焦糖、羧甲基纤维素、苯乙 醇等。离子型的表面活性剂对微生物有害。用于食品、 医药的酶的生产中所用的表面活性剂还须对人、畜无 害。此外各种产酶促进剂的效果还受到菌种,种龄、 培养基组成的影响。 重要
2.2.2.3 液体深层发酵的工艺控制 酶的发酵生产中发酵效果除了受到菌种产酶性能的影响外,还 受到发酵温度、pH、溶氧量等条件的影响。 (1) 温度对产酶的影响 ◼ 发酵温度的变化主要随着微生物代谢反应、发酵中通风、搅 拌速度的变化而变化的。微生物在生长发育中,不断地吸收 培养基营养成分来合成菌体的细胞物质和酶时的生化反应都 是吸热反应;培养基中的营养物质被大量分解时的生化反应 都是放热反应。发酵初期合成反应吸收的热量大于分解反应 放出的热量,发酵液需要升温。当菌体繁殖旺盛时,情况则 相反,发酵液温度就自行上升,加上通风搅拌所带来的热量, 这时,发酵液必须降温,以保持微生物生长繁殖和产酶所需 的适宜温度
2.2.2.3 液体深层发酵的工艺控制 酶的发酵生产中发酵效果除了受到菌种产酶性能的影响外,还 受到发酵温度、pH、溶氧量等条件的影响。 (1) 温度对产酶的影响 ◼ 发酵温度的变化主要随着微生物代谢反应、发酵中通风、搅 拌速度的变化而变化的。微生物在生长发育中,不断地吸收 培养基营养成分来合成菌体的细胞物质和酶时的生化反应都 是吸热反应;培养基中的营养物质被大量分解时的生化反应 都是放热反应。发酵初期合成反应吸收的热量大于分解反应 放出的热量,发酵液需要升温。当菌体繁殖旺盛时,情况则 相反,发酵液温度就自行上升,加上通风搅拌所带来的热量, 这时,发酵液必须降温,以保持微生物生长繁殖和产酶所需 的适宜温度