微生物發(fā)酵生產(chǎn)的化工產(chǎn)品 ——微生物發(fā)酵生產(chǎn)酶制劑

   
   酶是由活細胞產(chǎn)生的以蛋白質(zhì)為主要成分的生物催化劑，它是微生物次級代謝的產(chǎn)物。酶廣泛存在于一切生物體中，雖然能從動(dòng)、植物體內提取到酶，但微生物細胞及其培養物是酶的最重要來(lái)源 。如今，微生物發(fā)酵已成為酶制劑的主要生產(chǎn)方法。特別是應用基因工程技術(shù)以后，存在于動(dòng)、植物細胞中的酶都能利用微生物細胞獲得。 
   酶作為一種生物催化劑，因其專(zhuān)一性強，反應條件溫和，催化效率高等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛用于食品、發(fā)酵、紡織造紙、制革、醫藥、日化、飼料和三廢處理等工業(yè)。使用酶制劑可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，減少設備和投資，降低原料消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節約能源使用，減輕環(huán)境污染，改善勞動(dòng)條件等，因而特別受到歡迎 。 
   目前已知有3500多種酶，150多種已得到結晶，已經(jīng)商品化的酶制劑有50多種，其中最主要的有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和果膠酶等。 
（1）淀粉酶 
   淀粉酶是能夠水解糖苷鍵的一類(lèi)酶的總稱(chēng)。它可分為a-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和異淀粉酶等。能產(chǎn)生淀粉酶的微生物很多，如枯草芽孢桿菌、馬鈴薯芽孢桿菌等分泌液化型淀粉酶，根霉、黑曲霉等能產(chǎn)生糖化型淀粉酶。
  利用細菌生產(chǎn)a-淀粉酶是以液體深層發(fā)酵為主。采用麩皮、玉米粉、豆餅粉、米糠和玉米漿等為原料，適當補充硫酸銨、氯化銨、磷酸銨等無(wú)機氮，添加少量鎂鹽、磷酸鹽、鈣鹽等無(wú)機鹽類(lèi) 。pH中性或微堿性，溫度控制在27度，通氣攪拌培養24—48h。然后再經(jīng)分離（除去菌體及不溶物）、濃縮、沉淀、干燥，即可得到淀粉酶制劑的成品。 
   利用霉菌生產(chǎn)a-淀粉酶多采用固體發(fā)酵。以麩皮為主要原料，酌加米糠或豆餅的堿水浸出液以補充氮源 。pH微酸性，相對濕度90%以上，32—35度下通風(fēng)培養36—48h后，立即在40度下烘干或風(fēng)干，即為工業(yè)生產(chǎn)用的粗酶。經(jīng)粉碎、浸泡、分離、濃縮、沉淀和干燥等步驟可得到淀粉酶制劑的成品，其純化方法有鹽析法、有機溶劑沉淀法、等電點(diǎn)沉淀法和柱層析法等。 
（2）蛋白酶 
   蛋白酶是水解蛋白質(zhì)肽鍵的酶類(lèi)的總稱(chēng)。以產(chǎn)生菌的最適pH為標準，蛋白酶通常分為酸性、中性、堿性3大類(lèi)型。產(chǎn)酸性蛋白酶的微生物以霉菌為主，如黑曲霉、根霉、青霉等；產(chǎn)中性蛋白酶的主要是枯草芽孢桿菌、灰色鏈霉菌或曲霉等；產(chǎn)堿性蛋白酶的主要是枯草芽孢桿菌、短小芽孢桿菌等。蛋白酶已廣泛應用于酶法皮革脫毛、絲綢脫膠精煉、加酶洗滌劑、蛋 白胨制造、毛紡原料脫脂、皮毛軟化、酶法制 明膠、醬油釀造、醫藥工業(yè)和注射用水解蛋白的制造等。 
   利用黑曲霉生產(chǎn)酸性蛋白酶的培養基的基本組成是：豆餅粉、玉米粉、魚(yú)粉（6：1：1）混合物5%，豆餅石灰水物10%，氯化銨1%，氯化鈣0.5%磷酸氫二鈉0.2%，pH5.5—6.0。 
生產(chǎn)中性蛋白酶培養基的組成與堿性蛋白酶的相似，以葡萄糖、淀粉、飴糖、玉米粉、米糠和麩皮等作為碳源，以豆餅粉、魚(yú)粉、血粉、酵母粉、胨和玉米漿作為氮源，添加鈣離子抖，鎂離子、鋅離子、錳離子等無(wú)機鹽類(lèi) 。生產(chǎn)中性蛋白酶的培養基為微酸性，生產(chǎn)堿性蛋白酶的培養基為微堿性。利用霉菌、放線(xiàn)菌生產(chǎn)蛋白酶的最適溫度為28—30度；而培養芽孢桿菌則以30—37度為最佳。通氣培養有利于產(chǎn)酶。發(fā)酵結束后，要測定酶的活力，對成熟的酶液適當經(jīng)過(guò)熱處理，然后進(jìn)行酶的提取。 

 

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