微生物发酵产酶(上)
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酶的制备酶的制备主要有两种方法,即直接提取法和微生物发酵生产法。
早期酶制剂是以动植物作为原料,从中直接提取的。
由于动植物生长周期长,又受地理、气候和季节等因素的影响,因此原料的来源受到限制,不适于大规模的工业生产。
目前,人们正越来越多地转向以微生物作为酶制备的主要来源。
—、酶的微生物发酵生产法1.微生物发酵生产法的优点酶的品种齐全微生物种类繁多,目前已鉴定的微生物约有20万种,几乎自然界中存在的所有的酶,我们都可以在微生物中找到。
酶的产量高微生物生长繁殖快,生活周期短,因而酶的产量高。
许多细菌在合适条件下20min左右就可繁殖一代,为大量制备酶制剂提供了极大的便利。
生产成本低培养微生物的原料,大部分比较廉价,与从动、医学教育|网搜集整理植物体内制备酶相比要经济得多。
便于提高酶制品获得率由于微生物具有较强的适应性和应变能力,可以通过适应、诱变等方法培育出高产量的菌种。
另外,结合基因工程、细胞融合等现代化的生物技术手段,可以完全按照人类的需要使微生物产生出目的酶。
正是由于微生物发酵生产具有这些独特的优点,因此目前工业上得到的酶,绝大多数来自于微生物,如淀粉酶类的α一淀粉酶、β一淀粉酶、葡萄糖淀粉酶以及异淀粉酶等都是从微生物中生产的。
2.微生物发酵生产法中尚待解决的问题尽管微生物发酵法生产酶制剂存在上述优点,但仍存在一些问题需要解决。
消除毒性微生物发酵法生产的酶制品中会带人一些细菌自身的生理活性物质,这些生理活性物质往往对人体有害,因此进行毒性实验是必需的。
优良产酶菌种的筛选、培育目前,大多数工业微生物制酶生产采用的菌种较少,仅局限于11种真菌、8种细菌和4种酵母菌。
只有不断寻找更多的适用的产酶菌种,才可能使越来越多的酶采用微生物发酵法进行工业化生产。
3.微生物发酵生产法的条件控制微生物酶的发酵生产是在人为控制的条件下有目的迸行的,因此条件控制是决定酶制剂质量好坏的关键因素。
条件控制包括以下几个方面。
微生物生物发酵产酶的一般工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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发酵法生产酶的原理
发酵法生产酶的原理是利用微生物在特定条件下通过发酵过程生产酶。
发酵生产酶的一般步骤如下:
1. 选取适当的微生物:根据所需的酶的类型和性质,选择合适的微生物菌株。
2. 培养微生物种子菌:将选定的微生物菌株接种进含有适宜营养物质和适宜温度、pH值的培养基中,进行预培养。
3. 大规模培养:将预培养的微生物菌液接种进大规模的发酵罐中,提供足够的营养物质和良好的培养条件,如温度、pH值和氧气供应等。
4. 酶的产生和积累:在培养过程中,微生物菌株通过代谢产生有益酶的合成。
合成的酶可被菌体细胞外排出,也可积累在菌体内。
5. 分离和提取酶:发酵结束后,通过离心、过滤或其他分离方法,将菌体与培养液分离。
然后,从菌体或培养液中提取酶。
发酵法生产酶的原理是基于微生物的生物代谢能力。
微生物通过合适的营养物质和培养条件,利用糖类、脂肪和蛋白质等有机物进行代谢,产生酶作为催化剂。
这些酶能够在特定的温度、pH值和底物浓度等条件下,促进生物化学反应的进行,从而转化底物为所需的产物。
第一章绪论试题精选一、名词解释1、酶2、酶工程3、核酸类酶4、蛋白类酶5、酶的生产6、酶的改性7、酶的应用8、酶的专一性9、酶的转换数二、填空题1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为_蛋白类酶_和核酸类酶_两大类。
2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是_核糖核酸,蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是_蛋白质_。
3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为_自我剪切酶_,_自我剪接酶_。
4、酶活力是_酶量_的量度指标,酶的比活力是_酶纯度_的量度指标,酶的转换数的主要组分是_酶催化效率_的度量指标。
5、非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm_减小_,米氏常数Km__不变_。
三、选择题1、酶工程是(C)的技术过程。
A、利用酶的催化作用将底物转化为产物B、通过发酵生产和分离纯化获得所需酶C、酶的生产与应用D、酶在工业上大规模应用2、核酸类酶是(D)。
A、催化RNA进行水解反应的一类酶B、催化RNA进行剪接反应的一类酶C、由RNA组成的一类酶D、分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶3、RNA剪切酶是(B)。
A、催化其他RNA分子进行反应的酶B、催化其他RNA分子进行剪切反应的R酶C、催化本身RNA分子进行剪切反应的R酶D、催化本身RNA分子进行剪接反应的R酶4、酶的改性是指通过各种方法(A)的技术过程。
A、改进酶的催化特性B、改变酶的催化特性C、提高酶的催化效率D、提高酶的稳定性5、酶的转换数是指(C)。
A、酶催化底物转化成产物的数量B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数D、每摩尔酶催化底物转化为产物的摩尔数四、判断题(V)1、相同的酶在不同的pH条件下进行测定时,酶活力不同。
(V)2、竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm不变,米氏常数Km 增大。
(X)3、催化两个化合物缩成一个化合物的酶称为合成酶。
(X )4、RNA剪切酶是催化RNA分子进行剪切反应的核酸类酶。
微生物的发酵与产酶过程微生物的发酵与产酶过程是一种重要的生物技术,在食品工业、药品制造以及环境保护等领域扮演着重要角色。
微生物发酵通过利用微生物的代谢作用,将有机废弃物转变为有用的化合物,产酶则是指微生物在发酵过程中产生并分泌的特定酶类。
本文将从微生物发酵和产酶的定义、发酵与产酶的应用以及发酵与产酶的前景等方面来探讨微生物的发酵与产酶过程。
一、微生物发酵和产酶的定义微生物发酵是指在合适的条件下,利用微生物的代谢活动,通过控制发酵过程,获得所需产物的一种生物技术。
微生物发酵一般分为液态发酵和固态发酵两种形式。
液态发酵常用于大规模工业生产,而固态发酵则更适用于小规模生产和特定产品的制备。
产酶是微生物在发酵过程中分泌的特定酶类,这些酶能够催化特定底物的转化反应。
产酶的种类很多,包括脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶等。
这些酶在医药、食品、化工等行业中具有重要的应用价值。
二、发酵与产酶的应用1. 食品工业中的应用微生物发酵在食品工业中被广泛应用。
例如,嗜酸乳杆菌可以发酵牛奶,制成酸奶。
酸奶中的乳酸菌有助于改善肠道菌群,增强人体免疫能力。
此外,假丝酵母菌的发酵可以产生酵母、面包、啤酒等食品。
2. 药品制造中的应用微生物发酵在药品制造中也起到重要的作用。
通过微生物发酵,可以产生多种药用物质,如抗生素、肽类药物等。
其中,青霉素是一种广泛应用的抗生素,通过青霉菌的发酵生产得到。
3. 环境保护中的应用微生物发酵还可以应用于环境保护领域。
例如,利用微生物发酵处理有机废弃物,可以将废物转化为有机肥料或生物柴油。
这种方法不仅能减少废弃物对环境的污染,还能获得可再利用的资源。
三、发酵与产酶的前景微生物的发酵与产酶技术在许多领域都显示出广阔的应用前景。
随着科学技术的不断发展,微生物的发酵与产酶技术也在不断创新和改进。
以下是展望微生物发酵与产酶技术的几个发展方向。
1. 高效产酶菌株的筛选与改造在微生物发酵过程中,寻找和改造高产酶菌株是提高产酶效率的关键。
微生物酶的发酵与应用微生物酶是一种能够加速化学反应的生物催化剂,具有高催化效率、特异性强、反应条件温和、无毒、无污染等优点,已经被广泛应用于食品、制药、化妆品、纺织、皮革等众多领域。
而微生物酶的制备过程中,发酵是一种非常重要的技术手段。
1、微生物酶的发酵微生物酶的发酵是指利用微生物在适宜的条件下产生酶,以达到规模化生产的过程。
这一过程可分为三个步骤:接种和发酵、分离和提纯、酶的性质和应用研究。
(1)接种和发酵接种菌液是指将酶产生菌株采用传统工艺培育于适宜培养基中,直至得到足够的活菌液,进行接种的一定比例下的发酵。
而发酵液中的主要成分是培养基,该培养基需为酶生产菌株提供必要的营养物质,以保障其正常生长和酶的生产。
常规的酶生产培养基包括麦芽汁培养基、酵母提取液等。
(2)分离和提纯在得到发酵液后,需要对其进行分离和提纯,以获得高纯度的酶。
这是因为在整个发酵过程中,菌体和其它的细胞结构、代谢产物等都会对酶的分离提纯造成影响。
分离和提纯的方法一般包括超滤、离子交换层析、分子筛等等。
(3)酶的性质和应用研究在酶的发酵、分离和提纯成功后,需要对其进行性质和应用研究。
主要是为了深入了解酶的特性以及其在不同领域的应用情况,从而为后续的生产和开发工作提供参考和借鉴。
2、微生物酶的应用微生物酶被广泛应用于各个领域,主要包括:食品工业、饲料工业、医药工业、纺织工业、皮革工业、生物燃料工业等。
接下来,我们将对其中几个领域的应用进行简单介绍。
(1)食品工业微生物酶在食品工业中具有广泛的应用价值,如制作植物蛋白酶、黄酮酶、淀粉酶、脂肪酶等。
酶的作用可以使食品加工过程更为高效,同时保留食品的营养成分。
例如,在奶酪制作过程中,钙凝集酶可促进奶中蛋白质在酸性条件下凝集,快速分离出固态奶饼,方便后续的处理和存储。
(2)医药工业微生物酶在医药工业中也有着重要的应用价值,如制备青霉素、链霉素、细胞酶等。
其中最著名的是青霉素,它是一种抗生素,可以治疗许多感染性疾病。