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微生物如何产酶论述题

发布时间:2022-05-16 19:05:12

Ⅰ 试述影响微生物发酵产酶的因素及其控制

1、培养基的选择和控制,生产中碳源、氮源对微生物酶生产的诱导或抑制作用是最重要的考虑因素;培养基中碳源与氮源的比例是随生产的酶类、生产菌株的性质和培养阶段的不同而改变的;培养基中无机盐、生长因子和产酶促进剂也是要考虑和控制的。2、温度控制,酶生产的培养温度随菌种而不同;有的为了利于菌体生长和酶的合成,也有进行变温生产的。3、酶生产的合适pH通常和酶反应的最适pH接近;当然也有例外,pH也可能影响微生物分泌的酶系。4、通气搅拌随菌种和生产阶段而及时变化。
提问者

Ⅱ 各种酶的生产方法是什么简要概括。

酶工程(Enzyme Engineering))又称为酶技术。随着酶学研究的迅速发展,特别是酶应用的推广,使酶学基本原理与化学工程相结合,从而形成了酶工程.酶工程是酶制剂的大批量生产和应用的技术。它从应用的目的出发,将酶学理论与化学工程相结合研究酶,并在一定的反应装置中利用酶的催化特性,将原料转化为产物的一门新技术,就酶工程本身的发展来说,包括下列主要内容:
2.1酶的产生
酶制剂的来源,有微生物、动物和植物,但是,主要的来源是微生物。由于微生物比动植物具有更多的优点,因此, —般选用优良的产酶菌株,通过发酵来产生酶。为了提高发酵液中的酶浓度,选育优良菌株、研制基因工程菌、优化发酵条件。工业生产需要特殊性能的新型酶,如耐高温的α—淀粉酶、耐碱性的蛋白酶和脂肪酶等,因此,需要研究、开发生产特殊性能新型酶的菌株。
2. 2 酶的制备
酶的分离提纯技术是当前生物技术“后处理工艺”的核心。采用各种分离提纯技术,从微生物细胞及其发酵液,或动、植物细胞及其培养液中分离提纯酶,制成高活性的不同纯度的酶制剂,为了使酶制剂更广泛地应用于国民经济各个方面,必须提高酶制剂的活性、纯度和收率,需要研究新的分离提纯技术。
2. 3 酶和细胞固定化
酶和细胞固定化研究是酶工程的中心任务。为了提高酶的稳定性,重复使用酶制剂,扩大酶制剂的应用范围,采用各种固定化方法对酶进行固定化,制备了固定化酶,如固定化葡萄糖异构酶、固定化氨基酰化酶等,测定固定化酶的各种性
质,并对固定化酶作各方面的应用与开发研究。目前固定化酶仍具有强大的生命力。它受到生物化学、化学工程、微生物、高分子、医学等各领域的高度重视。
固定化细胞是在固定化酶的基础发发展起来的。用各种固定化方法对微生物细胞、动物细胞和植物细胞进行固定化,制成各种固定化生物细胞.研究固定化细胞的酶学性质,特别是动力学性质,研究与开发固定化细胞在各方面的应用,是当今酶工程的一个热门课题。
固定化技术是酶技术现代化的一个重要里程碑,是克服天然酶在工业应用方面的不足之处,而又发挥酶反应特点的突破性技术。可以说没有固定化技术的开发,就没有现代的酶技术。
2.4.酶分子改造
又称为酶分子修饰。为了提高酶的稳定性,降低抗原性,延长药用菌在机体内的半衰期,采用各种修饰方法对酶分子结构进行改造,以便创造出天然酶所不具备的某些优良特性(如较高的稳定性、无抗原性、抗蛋白酶水解等),甚至于创造出新的酶活性,扩大酶的应用,从而提高酶的应用价值,达到较大的经济效益和社会效益。
酶分子改造可以从两个方面进行:
(1)用蛋白质工程技术对酶分子结构基因进行改造,期望获得一级结构和空间结构较为合理的具有优良特性、高活性的新酶(突变酶)。
(2)用化学法或酶法改造酶蛋白的一级结构,或者用化学修饰法对酶分子中侧链基团进行化学修饰.以便改变酶学性质。这类酶在酶学基础研究上和医药上特别有用。

Ⅲ 举例简述微生物酶开发的一般程序

我把你问题中的“程序”理解为“过程”。简单说一下。
以纤维素酶产生菌的筛选为例。
先找可能存在此类微生物的环境,如森林里的枯枝烂叶和腐质土。采好样品,拿回实验室,首先进行扩大培养。就是把样品中所有的微生物都培养增殖。一般就用全营养培养基。
培养液稀释不同倍数后,做平板单细胞培养,这时就要用到“筛子”了。对于纤维素酶产生菌,筛子可选用可溶性纤维素。平板培养时,用可溶性纤维素作唯一碳源,不产生纤维素酶的微生物就不能生长(或生长极弱),把生长良好的微生物挑选出来,再进行扩大培养,再用纤维素唯一碳源的培养基进行筛选,并挑选生长优势菌落,重复以上步骤(可以多挑选几支进行对比选择)。几次以后,用纤维素粉(不溶性的)做唯一碳源的培养基,进行平板培养,纤维素酶产生量越大、活性越高,产生的透明圈直径就越大。用这种办法可能对酶产生量大、活性高的菌种做进一步筛选。
其它目的微生物的筛选步骤也差不多。
关键是采样地点的选择和“筛子”的设计。
菌种筛选好后,一般是用正交实验确定培养基组成。先用单因素实验,再进行验证。在进行扩大实验前,可根据小试确定的培养基组成,用低成本原料进行替代性实验,以降低工业化生产时的生产成本。然后用小型发酵罐进行中试,进一步摸清产酶条件,如培养基组成、通风量、温度、发酵各阶段条件控制方式。。。。等等。就可以进行工业化生产了。在工业化生产时,在数十吨至百吨罐中,还要进行几次实验,进一步摸条件和条件控制。
在进行产酶微生物的筛选和发酵条件摸索的同时,还要对酶的提取技术进行研究,还要对酶的性质、最佳作用条件等进行研究,对研究出的工艺进行评价,以确定开发出的酶是否具有商业价值,以及商业价值的高低。
差不多就这样。
希望对你有用。

Ⅳ 哪些因素影响微生物发酵产酶如何提高微生物产酶量

我们要取得发酵产物有几种方法,一般微生物会将我们需要的次级代谢产物排出体外,直接过滤就行,比较容易分离,我们最多就加点东西改变下细胞膜通透性加快产物排出。实在不能排出的就需要破坏细胞再提取,有机物的分离提取是门大学问,我们老师做了几十年了,挺深的。
酶的失活一般不涉及酶蛋白的化学变化,可能是蛋白质变性(一级结构不变而空间结构改变,跟温度,pH,金属离子等有关,大多都是不可逆变性),可能是失去了辅助因子(辅酶会被透析除去,补充进去酶的活性又会恢复),等等,如果控制好条件,可以不要活菌而只要酶,但是某些复杂生化反应条件很难控制,还是让细菌自己去调节比较简单。

Ⅳ 为什么要对产淀粉酶微生物进行产酶条件的研究 

因为在不同条件下,微生物产酶的量也不同,所以要对产酶微生物的产酶条件进行研究,以得到该种微生物最佳产酶条件,获得尽可能高的酶产量。
微生物能产生的酶有上千种,每一种都有它的最佳产酶条件。酶分为胞内酶和胞外酶,淀粉酶属于胞外酶,即该酶在细胞内产生,分泌到细胞外的环境中(培养基中,基质中)产生作用。通常来说,胞外酶的最佳产酶条件比胞外酶要粗放一些。
淀粉酶属水解酶类,是微生物产生的,用于分解淀粉为葡萄糖的酶。许多种类的细菌、真菌都能产生淀粉酶。而且不同微生物产生的淀粉酶的性质也有所区别,如高温淀粉酶、低温淀粉酶、酸性淀粉酶、碱性淀粉酶等。淀粉酶是诱导酶,即当微生物生长环境(基质)中有淀粉存在时,微生物才会产生这种酶,以分解淀粉为葡萄糖,再供微生物生长需要。
但在不同的环境中、不同的条件下,微生物产酶量也不同。如温度、PH值、基质成分含量(特别是碳氮比)、微量元素和维生素和种类和含量等,都会影响酶的产生量,有些因素对酶的产生有促进作用,也有些因素会抑制酶的产生。
因此,在筛选出一株产淀粉酶微生物后,如果它可能具有实用价值,就必须对这种微生物产生淀粉酶的条件进行研究,分不同的条件,如不同的温度、不同的基质、不同的PH值、不同的原料配比、添加不同的微量元素等等,甚至在微生物不同生长阶段还要调整各种条件,然后对各种条件下微生物的生长情况和产生淀粉酶的量进行测定,以确定产酶的最佳条件,以便在今后的实际应用中获得最大的酶产量。
对某种微生物产酶条件的研究是一项非常复杂、非常细致的工作。

Ⅵ 微生物产酶的特点有哪些在线等。速求啊

1. 资源丰富,可从不同生态环境筛选相关菌株,获特色酶。如耐酸碱、高或低温等。
2. 易于克隆相关基因,开展酶工程、遗传工程、发酵工程等研究;
3. 易于诱变育种,提高产量;
4. 易于生产、分离纯化,成本低。
5.酶本身的缺点,稳定性不好。需做成特定剂型使用。

Ⅶ . 发酵法生产酶从那几个方面调控,如何调控

在通常情况下,酶产量受其相应的合成机构的调控,要大幅度提高产量就必须设法打破这种调节机构,原核细胞的调控普遍接受的是操纵子模型,操纵子由结构基因、操纵基因和启动基因组成,结构基因编码酶的氨基酸顺序,操纵基因起着“开关”作用,操纵基因的开关又受由调节基因合成的阻遏蛋白的控制。操纵子的调节有诱导和阻遏两种方式。诱导物与阻遏蛋白结合,使之失去与操纵基因结合的能力,将“开关”打开。有些阻遏蛋白本身没有与操纵基因结合的能力,但可与酶作用的产物结合,进而与操纵基因结合,许多参与合成代谢的酶受这种方式控制,故打破酶合成的调节机构可采用添加诱导物和降低阻遏物浓度的方法。

近年来,基因工程技术在酶的生产中已有广泛的应用,它可大幅度提高微生物中原有酶的产量。基因工程与发酵工业相结合,为酶的大规模生产开拓了广阔的前景。

酶制剂的来源有微生物、动物、植物,但是,主要的来源是微生物。由于微生物比动植物有更多的优点,因此,为了提高发酵液中的酶浓度,一般选用优良的产酶菌株,通过发酵来生产酶。发酵法生产酶制剂,就是给产酶菌种提供适当和营养和生长环境,使生产菌大量增殖,同时合成所需要的酶,然后由发酵所得物料制成酶产品的工艺过程。

Ⅷ 酶是如何生产的

微生物酶制剂是工业酶制剂的主体。由于酶制剂主要作为催化剂与添加剂使用,它带动了许多产业的发展。在实际使用中,酶的消费很少,而由它辐射出的实际经济收益却很大。固定化酶,就是用物理方法或化学方法将酶固定到某种大分子上面。这种大分子通常是一些不溶性的固体物质。酶和大分子之间可以通过吸附而固定,也可以通过化学反应使酶分子之间或者酶分子跟载体(大分子物质)之间相互联结起来。

酶存在于动物的脏器和植物的茎、叶、果中,但从这些原料中去提取人们所需要的酶,所得微乎其微。生物学家们在微生物中发现了存在于动、植物细胞中的酶,微生物繁殖非常迅速,细菌每隔20分钟即能一个变成二个,24小时内能繁殖72代,要是一个也不死,重量可达4722吨。利用微生物的繁殖速度,可以实施酶生产的工厂化。微生物培养易于控制,微生物本身也容易改造。基因工程的崛起,不仅能使微生物产生酶的产量大幅度提高,而且还能使经过基因改造的微生物生产出动、植物的酶。

Ⅸ 在利用微生物产酶时,对产酶微生物的要求有哪些

在利用微生物产酶时,对产酶微生物的要求有:
(1)产酶量高;
(2)易培养和管理;
(3)产酶性能稳定;
(4)利于酶产品的分离纯化;
(5)安全可靠、无毒性等。

Ⅹ 微生物是怎么发酵得到酶的

一般都是发酵微生物,生产菌体和表达酶蛋白,提取酶蛋白。纯的酶都是经过特异工艺提取和纯化的。

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