第11章 酶制剂生产.ppt

第11章 酶制剂生产
现代酶工艺开始于1874年。19世纪末开始利用麦芽糖化淀粉供酵母发酵酒精。1894年日本人高峰让吉利用米曲霉生产商品酶制剂高峰淀粉酶。1949年开始深层液体发酵进行细菌淀粉酶的生产，20世纪60年代日本利用淀粉酶和糖化酶制造葡萄糖。70年代利用葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖。20世纪80年代开始固定化酶和固定化细胞的第二代酶制剂。随着分子酶学，分子酶学工程的建立和发展，微生物酶的研究和应用将会有更大发展。
酶工程包括了酶的大规模生产、酶的分离提纯、酶的固定化技术、酶反应器设计和酶工业应用等多个方面。
目前，酶工程已成为生物技术五大体系（基因工程技术，细胞工程技术，酶工程技术，发酵工程技术和生化工程技术）中最活跃、发展最快、成效最大的一个体系。
概述
1．酶制剂工业化生产的优点
（1）酶的品种齐全，新酶种易得；
（2）生产周期短，酶的产量大；
（3）菌种易诱变，代谢易调控；
（4）基因易操作，优质种易得。
2．酶制剂生产的一般工艺流程
微生物发酵法生产酶制剂有固态发酵法、液态发解法和载体发酵法。
微生物蛋白酶的生产
蛋白酶种类很多，按其降解多肽方式可分为内肽酶和端肽酶两类，后者又分为羧肽酶和氨肽酶。
目前蛋白酶的分类主要以产生菌的最适pH作为标准，将其划分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶三类。
早期蛋白酶主要从高等生物中提取。
目前工业用蛋白酶基本都来自微生物发酵。
1．酸性蛋白酶的生产
（1）生产菌种：目前可用于酸性蛋白酶的生产菌有30余种，应用较普遍的主要是黑色曲霉和宇佐美曲霉，它们产生的蛋白酶较能耐酸、耐热。
（2）发酵工艺
①发酵培养基：应用较多主要是麸皮、米糠、玉米粉、淀粉、豆饼粉、玉米浆、饲料鱼粉等碳氮营养，再加适量无机盐配成。
②接种量：适当控制接种量，以免影响菌株产酶的活力；
③pH：不同菌种要求不同。
④温度：酸性蛋白酶对温度变化很敏感；
⑤通风量：产酸性蛋白酶要求有较大的通风量，但通风量对产酶的影响还因菌种、培养基种类不同而异。
⑥氧载体：发酵过程中在发酵培养基中加入正十二烷、全***化碳、液态烷烃等氧载体，能使培养基中氧传递速度加快，减少气泡和剪切力，可以显著提高菌株产酸性蛋白酶的产量。
（3）提取：有沉淀结晶法和离子交换柱层折法等。