发酵前半部分.ppt

第四组：酶制剂类 酸性蛋白酶生产工艺,小组成员：宁伟伟 何思卉 霍顺楹 苏春燕 朱峰燕,蛋白酶,蛋白酶：催化肽键水解的一类酶，它可迅速水解蛋白质为胨、肽类，广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。同时大多数微生物蛋白酶都是胞外酶。,碱性蛋白酶：透明褐色液体，能与水混溶，最适温度5060，最适pH8.5。中性蛋白酶：金属酶，褐色颗粒或液体，易溶于水，最适温度4555，最适pH5.57.5。酸性蛋白酶：近乎白色至浅黄色无定型粉末或液体，易溶于水，最适温度45，最适pH2.5。,酸性蛋白酶用微生物发酵法生产，采用液体深层发酵,液体深层发酵 液体培养基在发酵罐中灭菌冷却后，接入产酶细胞，一定条件下发酵，适用于微生物细胞、动植物细胞的培养。具有机械化程度高、技术管理严格、酶产率高、质量稳定，产品回收率高的特点，是目前酶发酵的主要方式。,酸性蛋白酶制剂的性能,1 酸性蛋白酶的作用机理2 A pH对酶活及酶稳定性的影响 B 温度对酶活性及稳定性影响 C 金属离子对酶活力的影响3 酸性蛋白酶制剂酶活力定义,酶是一种蛋白质，它是活细胞产生的生物催化剂，生物体的新陈代谢活动都离不开酶的作用。酶的种类很多，酸性蛋白酶是水解酶类的一种，能够在微酸环境下（pH2540）水解动植物蛋白质，通过内切和外切作用将蛋白质水解为小肽和氨基酸。,酸性蛋白酶稳定pH范围2.04.0之间，最适pH2.5，pH低于20、高于40将影响水解速度。酸性蛋白酶适宜温度范围3050，最适作用温度为50，低于40酶活稳定，超过50，酶活性损失严重。酸性蛋白酶可被Mn2、Ca2、Mg2离子激活，被Cu2、Hg2、Al3离子抑制，液体酸性蛋白酶，长时间存放碳钢罐中失活较多。,酸性蛋白酶活力是指1克固体酶粉或1ml液体酶，在45左右和pH2.5条件下，1分钟水解酪酸蛋白产生1微克酪氨酸即为一个酶活力单位。酸性蛋白酶45酶活力为50138U左右。,生产菌株的选择 目前已经用于生产酸性蛋白酶的微生物菌株有：黑曲霉、米曲霉、拟青霉、啤酒酵母、乳酸杆菌、枯草杆菌等，其中以黑曲霉为主，这些曲霉产生的蛋白酶有一定的耐酸性和耐热性。我国生产酸性蛋白酶的菌株有黑曲霉AS 3.301，AS 3.350等。黑曲霉是曲霉属黑曲霉群霉菌，菌丝体由具有横隔的分支菌丝构成，菌丛黑褐色，顶囊大球形，小梗双层，分生孢子球形，平滑或粗糙。黑曲霉具有多种活性较强的酶系，如 CX 酶、淀粉酶、酸性蛋白酶等，可将原料中的纤维素等大分子化合物降解转化为动物易消化利用的养分，并为白地霉、酵母菌提供必需的糖、氨基酸等。黑曲霉可以用于生产多种酶，有胞外酶也有胞内酶，主要用于酸性蛋白酶等的生产。,发酵培养基,C源：蛋白酶的生产既受分解代谢产物阻遏也受底物的诱导。葡萄糖等容易利用的碳源常可引起分解代谢阻遏使产酶降低，因此通常用大麦粉、玉米粉、淀粉，有时也用麦芽糖做碳源。黑曲霉生产酸性蛋白酶时利用玉米粉作为碳源。N源：黑曲霉生产酸性蛋白酶时需要较高浓度的氮源浓度，在有机氮存在时，NH4+或NO3-对黑曲霉生产酸性蛋白酶有显著促进作用。故一般采取高浓度的有机氮并辅与浓度为1%-3%的无机氮。有机氮常用蛋白胨、豆饼粉、鱼粉的石灰水解物等。无机盐：磷酸盐对微生物蛋白酶的生产很重要。磷酸盐对微生物蛋白酶的生产很重要，使用麸皮、米糠等含磷较丰富的原料时，添加磷酸盐对产酶具有促进作用，在黑曲霉3.350酸性蛋白酶的生产培养基中添加0.1%0.3%的磷酸盐可使酶活性提高20%30%。Ca2+对某些菌株产蛋白酶具有很大影响，培养基中添加0.5%CaCl2黑曲霉3.350酸性蛋白酶的产量会提高40%左右。其他成分：向培养基中添加适量表面活性剂可以改善细胞膜的通透性或诱导酶的生成，在一定条件下可显著促进蛋白酶的生产。,下面列出的是黑曲霉3350发酵培养基的配方：玉米粉 6 豆饼粉4 玉米浆 0.6 氯化铵 1.0 氯化钙 0.5 磷酸二氢钠0.2 豆饼石灰水解液10,酸性蛋白酶发酵工艺图,