能進行無菌操作:能進行培養料(基)製備與滅菌、接種等操作:能正確操作發酵罐等發酵設備:能正確處理發酵過程中的發酵工藝問題:能進行產酶微生物的選育、純化、複壯、分類鑒定和儲藏。酶製劑的發酵生產項目簡介作為一種溫和、安全、環境優良的加工技術,酶製劑越來越多地應用於食品、醫藥、農業、紡織、環境治理、輕工業等各行各業。隨著新型微生物菌種和酶製劑改造技術的發展,以及人們對環境和食品安全等問題重視程度的提高,酶製劑在社會和經濟發展中扮演著越來越重要的角色。能否大批量地獲得催化活性高、純度高的酶製劑是限製酶製劑廣泛應用的主要因素。除了從動、植物組織中分離提取酶以外,以微生物為載體,通過發酵法製取酶製劑具有高效、節能、生產周期短、提高潛力大等優勢。發酵法已成為生產工業用酶製劑的重要途徑。
優良的微生物菌種是生產酶製劑的前提,在發酵過程中維持酶合成的最適條件是最大量地生產酶製劑的有力保證。本項目主要介紹發酵法生產酶的基本原理、工藝流程、主要設備的構造、工作原理及操作關鍵點等基本知識,並側重於酶製劑發酵生產過程中主要操作技能的培訓。同時了解酶的概念、生產技術、應用途徑等方麵的發展現狀與進展。
重點作業:(1)參觀酶製劑生產廠家,或觀看相關錄像資料,了解酶製劑發酵生產現狀:(2)查閱相關資料,設計一種產酶微生物菌種的分離和提純複壯方案。
工作任務:任務1.1產酶微生物的分離與純化:應知詞彙;酶指具有生物催化功能的高分子物質。
酶製劑:酶製劑是從動物、植物、微生物中提取出的具有生物催化能力的一類蛋白質。
菌種:用於發酵過程作為活細胞催化劑的微生物,包括細菌、放線菌、酵母菌和黴菌4大類。
菌種分離純化:從菌種的細胞或孢子群體中淘汰衰退個體,分離和保存優良個體,從而保持菌種單純性和優良特性的菌種繁殖方法。
相關知識:1.1.1常用產酶微生物:目前大多數酶都是從微生物中得到的,微生物發酵產酶是酶製劑生產的一條主要途徑。作為酶的生產菌,一般來說必須具備以下幾個條件。
①酶的產量高。這是最基本、最重要的條件。優良的產酶菌首先要具有高產的特性,才有較好的開發應用價值。高產菌可以通過篩選、誘變或采用基因工程、細胞工程等技術來獲得。
②易於培養和管理。要求產酶菌容易生長繁殖,並且適應性較強,易於控製,便於管理。
③產酶穩定性好。在通常的生產條件下,能夠穩定地用於生產,不易退化。一旦菌種退化,可經過提純複壯處理,恢複產酶性能。
④有利於酶的分離純化。發酵完成後,需經過分離純化過程,才能得到所需的酶。這就要求產酶菌本身及其他雜質易於與目的酶分離。
⑤安全可靠,無毒性。要求使用的菌種及其代謝物安全無毒,不會影響生產人員和環境,也不會對酶的應用產生其他不良影響。在應用一個新的產酶菌株時,應先有大量的病理或動物飼養實驗資料,確保其衛生安全,方可用於生產。這方麵,不同的國家有各自不同的安全管理法規。現在已經有國家和國際機構鑒定認為,枯草杆菌、黑曲黴、米曲黴、啤酒酵母、脆壁酵母等可用作食品和醫藥工業的生產菌。
現在大多數酶都采用微生物發酵生產。微生物種類繁多,繁殖快,適應性廣,代謝能力強,已有不少性能優良的產酶菌在酶的發酵生產中廣泛應用。現把常用的產酶微生物作一簡單介紹。
1—球菌;2—杆菌;3—弧菌1)細菌(bacteria):細菌多是單細胞生物,它的單個菌體用肉眼看不到,但在固體培養基上,很多菌體長在一起,就可以觀看到。
發酵工業中常用的細菌主要是杆菌,如枯草芽孢杆菌(生產蛋白酶、澱粉酶)、乳酸杆菌(生產乳酸)、丙酮丁醇梭狀芽孢杆菌(生產丙酮丁醇)、醋酸杆菌(生產醋酸)、北京棒狀杆菌(生產穀氨酸)及產氨短杆菌(生產氨基酸、核苷酸)等。目前工業上廣泛應用的產酶細菌主要有枯草芽孢杆菌和大腸杆菌。
(1)枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis):枯草芽孢杆菌是目前應用最廣泛的產酶微生物之一。細胞成杆狀,大小為(0.7~0.8)×(2~3)μm,單細胞菌,無莢膜,周生鞭毛,能運動,革蘭氏染色陽性。芽孢大小為(0.6~0.9)×(1~1.5)μm,菌落粗糙,不透明,乳白色或微帶黃色。
此菌用途很廣,可用於生產α澱粉酶、蛋白酶、β葡聚糖酶、堿性磷酸酶等。枯草杆菌BF7658是國內生產α澱粉酶的主要菌株。枯草杆菌AS.398用於生產中性蛋白酶和堿性磷酸酶。
(2)大腸杆菌(Escherichiacoli):大腸杆菌是另一種應用最廣泛的產酶菌。細胞一般呈杆狀,有些近似球狀,大小為0.5×(1~3)μm,一般無莢膜,無芽孢,革蘭氏染色陰性,運動或不運動,運動者周生鞭毛。菌落從白色到黃白色,光滑閃光,擴展。
大腸杆菌因其遺傳背景清楚而被廣泛應用於遺傳工程改造微生物的宿主,常被改造成表達優良性狀的“工程菌”。大腸杆菌一般分泌胞內酶,所以須經過細胞破碎才能得到酶。例如,大腸杆菌穀氨酸脫羧酶,用於測定穀氨酸含量或用於生產γ氨基丁酸;大腸杆菌天冬氨酸酶,用於催化延胡索酸加氨生產L天冬氨酸;大腸杆菌青黴素酰化酶,用於生產新的半合成青黴素或頭孢黴素;大腸杆菌天冬酰胺酶,對白血病具有顯著療效;大腸杆菌β半乳糖苷酶,用於分解乳糖或其他β半乳糖苷酶。采用大腸杆菌生產的限製性核酸內切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、核酸外切酶等,在基因工程等方麵應用廣泛。
2)酵母菌(yeast):酵母菌是單細胞真核微生物。
1—卵形;2—橢圓形;3—臘腸形:4—檸檬形;5—球形;6—荷藕形酵母菌的繁殖方式分無性繁殖和有性繁殖兩種,以無性繁殖為主。無性繁殖中最普遍的繁殖方式是芽殖,即酵母細胞長到一定程度後能反複出芽繁殖後代。酵母也可進行分裂,用裂殖方式繁殖。酵母菌的有性繁殖是指兩個相鄰的細胞相互結合形成子囊孢子,子囊破裂後孢子散出,在適宜條件下,孢子又萌發形成新菌體。
酵母菌的菌落特征與細菌的相仿,但菌落較不透明,且顏色比較單調,多呈乳白色或礦燭色,少數為紅色,個別為黑色。另外,酵母菌菌落一般還會散發出一股悅人的酒香味。
酵母菌對發酵生產有著特別重要的作用。自從古代釀製含酒精的飲料開始,人類便不自覺地利用了酵母。後來,人類又利用酵母烤製麵包、發饅頭,進行酒精、甘油生產。近年來,又應用酵母進行石油發酵脫蠟,並生產出各種有機酸,如檸檬酸、反丁烯二酸、脂肪酸等。由於酵母細胞內含有豐富的蛋白質、維生素和各種酶,酵母又成為一種重要的產酶菌。
在發酵工業中常用的酵母菌主要有釀酒酵母菌屬和假絲酵母菌屬。
(1)啤酒酵母(Saccharomycescervisiae):啤酒酵母的細胞形態主要有圓形、卵形、橢圓形和臘腸形。
1—細胞;2—子囊孢子啤酒酵母主要用於釀造啤酒、酒精、飲料酒和麵包製造。在酶的生產方麵,用於轉化酶、丙酮酸脫羧酶、醇脫氫酶等的生產。
(2)假絲酵母(candida):1—細胞;2—假菌絲3)放線菌(actinomycetes):放線菌是一類具有絲狀分枝細胞的原核微生物,因菌落呈放射狀而得名。放線菌與細菌十分接近,絕大多數革蘭氏染色呈陽性反應。放線菌的菌落一般幹燥、不透明,表麵呈緊密的絲絨狀,上有一層色彩鮮豔的幹粉;菌落和培養基連接緊密,不易挑取;菌落的正反麵顏色常常不一致,菌落邊緣的培養基平麵有變形現象等。
.5放線菌形態放線菌有生長發育良好的菌絲體。
放線菌廣泛存在於泥土中,通常每克土壤中含有104~106個放線菌,土壤的土腥味主要是由這類微生物散發的。大多數放線菌是腐生菌,少數為寄生菌,能引起人和動、植物的病害;有的放線菌與植物共生,固定大氣中的氮。放線菌最大的經濟價值是能產生出抑製其他微生物生長的抗生素。據資料介紹,到目前為止,從自然界發現並分離出來的抗生素有5500種以上,其中4400多種由放線菌產生。如鏈黴素、四環素、慶大黴素、土黴素、金黴素、春雷黴素、爭光黴素、滅瘟素等。
常用的產酶放線菌是鏈黴菌(Streptomyces)。鏈黴菌營養菌絲多分支,無橫隔,纖維長0.5~1μm,多核。氣生菌絲比基內菌絲寬,形成各種形態的孢子絲,再以橫隔分裂方式形成形態各異的孢子。菌落由緊密交織的菌絲體構成,呈平滑、多皺、畸嶇或皮革樣等各種形態,氣生菌絲分化為孢子絲並形成孢子後,菌落表層呈粉狀、絨毛狀或顆粒狀,並具有各種顏色。
鏈黴菌是生產葡萄糖異構酶的主要菌株,還可用於生產青黴素酰化酶、纖維素酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶、幾丁質酶等。此外,鏈黴菌還含有豐富的16α羥化酶,可用於甾體轉化。
4)黴菌(mould,mold):黴菌不是分類學上的名詞,而是一些絲狀真菌的統稱。凡生長在營養基質上形成絨毛狀、蜘蛛網狀或絮狀菌絲體的真菌,統稱為黴菌。
黴菌的營養體由菌絲構成,菌絲可以無限製的伸長和產生分支,分支的菌絲相互交錯在一起,形成菌絲體,通常肉眼可以看到。
黴菌的菌絲有兩類:一類菌絲中無橫隔,整個菌絲體就是一個單細胞,含有多個細胞核,如毛黴、根黴及犁頭黴等;另一類菌絲由多細胞構成,內有橫隔,每段就是一個細胞,橫隔中央有極細的孔,使細胞質與養料溝通。大多數黴菌均屬這類菌絲體。
黴菌的繁殖主要依靠孢子進行,形成孢子的方式又分為無性和有性兩類,無性繁殖產生分生孢子或子囊孢子,有性繁殖產生子囊孢子。
青黴和曲黴孢子著生情況黴菌的菌落特征與放線菌接近。黴菌的菌落形態較大,質地一般比放線菌疏鬆,外觀幹燥不透明,呈或緊或鬆的蛛網狀、絨毛狀或棉絮狀;菌落與培養基連接緊密,不易挑取,菌落正反麵的顏色和邊緣、中心的顏色常不一致等。
黴菌除用於傳統的釀酒、製醬和發酵食品外,在近代發酵工業中,更是廣泛利用黴菌來生產酒精、有機酸、抗生素、維生素、激素、酶製劑等多種生物產品。黴菌也有不利的一麵,它會引起農副產品、衣物、食品、原料等發黴變質,有的還會引起人類和動、植物的疾病。特別是近年來,發現黃曲黴寄生在穀物上會產生黃曲黴毒素,有明顯的致癌作用,已引起人們的高度重視。
工業上常用的產酶黴菌有下列幾種:(1)根黴(Rhizopus):根黴的菌絲無橫隔膜,單細胞。菌絲體白色,氣生性強,在固體培養基上迅速生長,交織成疏鬆的棉絮狀菌落,可蔓延充滿整個培養皿。
根黴在固體培養基或自然培養物上生長時,由營養菌絲體產生具有延伸功能的弧形匍匐菌絲,在培養基表麵向四周蔓延生長,由匍匐菌絲分化出分支狀的假根接觸基質並吸取養分。
根黴的形態結構根黴可用於生產糖化酶、澱粉酶、蔗糖酶、堿性蛋白酶、核糖核酸酶、脂肪酶、果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶等。根黴還含有11α羥化酶,是重要的甾體轉化菌株。
(2)毛黴(Mucor):毛黴的菌絲一般呈白色,無橫隔膜,為單細胞低等絲狀真菌。
毛黴屬的分支類型和孢囊:1—單柄(不分支);2—總狀分支:毛黴常用於生產蛋白酶、糖化酶、α澱粉酶、脂肪酶、果膠酶、凝乳酶等。
(3)木黴(Trichoderma):木黴菌絲有隔膜,分支繁複。
木黴是生產纖維素酶的重要菌株。木黴生產的纖維素酶中包含有C1酶、CX酶和纖維二糖酶等。此外,木黴中還含有17α羥化酶,常用於甾體轉化。
(4)青黴(Penicillium):青黴屬半知菌綱。
青黴屬孢子穗類型青黴菌種類很多,其中產黃青黴(Penicilliumchrysogenum)用於生產葡萄糖氧化酶、苯氧甲基青黴素酰化酶(主要作用於青黴素)、果膠酶、纖維素酶等。橘青黴(Penicilliumcityrinum)用於生產5′磷酸二酯酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶、凝乳蛋白酶等。
(5)紅曲黴(Monascus):紅曲黴菌落初期為白色,老熟後變為淡粉色、紫紅色或灰黑色,通常形成紅色色素。
紫色紅曲黴:1—分支有隔的菌絲;2—分生孢子單生或成鏈:3—成熟的閉囊殼紅曲黴可用於生產α澱粉酶、糖化酶、麥芽糖酶、蛋白酶等。
(6)黑曲黴(Aspergillusniger):黑曲黴是曲黴屬黑曲黴群黴菌。菌絲體由具有橫隔的分支菌絲構成,菌叢呈黑褐色,頂囊為球形,小梗雙層,分生孢子球形,平滑或粗糙。
黑曲黴可用於生產多種酶,有胞外酶也有胞內酶。如糖化酶、α澱粉酶、酸性蛋白酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶、核糖核酸酶、脂肪酶、纖維素酶、橙皮苷酶和柚苷酶等。
(7)米曲黴(Aspergillusoryzae):米曲黴是曲黴屬黃曲黴群黴菌。菌叢一般為黃綠色,後變為黃褐色,分生孢子頭呈放射形,頂囊為球形或瓶形,小梗一般為單層,分生孢子為球形,平滑,少數有刺,分生孢子梗長約2mm,粗糙。
米曲黴中糖化酶和蛋白酶的活力較強,這使得米曲黴在我國傳統的酒曲和醬油曲的製造中被廣泛應用。此外,米曲黴還可用於生產氨基酰化酶、磷酸二酯酶、果膠酶、核酸酶等。
5)擔子菌:擔子菌是高等真菌,其菌絲都有分隔(多細胞)和分支,菌絲體常呈白色、黃色或橙黃色。擔子菌一般先從單核的擔孢子萌發形成初生菌絲。由於細胞核經多次分裂,使初生菌絲初期形成短暫的多核期,但很快便形成橫隔,使菌絲成為單核細胞。
兩個單核細胞結合起來進行質配,形成雙核菌絲體。雙核菌絲體生長發育到一定階段,經組織化先形成菌絲球,再形成原基,最後形成子實體。
擔子菌可通過菌絲體的裂殖或芽殖進行無性繁殖,也可產生分生孢子或粉孢子進行繁殖。產生擔孢子進行有性繁殖是擔子菌獨有的特征。擔孢子的形態大都是圓形、橢圓形、腎形或臘腸形,無色、淺粉紅色或淡棕色。擔孢子都是單細胞、單核和單倍體。
根據擔子菌所產生的擔子有無分隔可將其分為兩個亞綱:有隔擔子菌亞綱和無隔擔子菌亞綱。前者的擔子有分隔或深度裂開,如木耳和銀耳;後者的擔子則既無分隔又不裂開,而是棍棒狀或圓筒形的單細胞,如蘑菇和猴頭。
擔子菌一般可用來生產磷酸二酯酶、胰蛋白酶、麥芽糖酶、解朊酶(助消化)、酪氨酸酶(降血壓)、纖維素酶和木質素酶等。
微生物分離純化的基本原理:從混雜的微生物群體中獲得隻含有某一種或某一株微生物的過程稱為微生物的分離與純化。常用的分離、純化方法有:單細胞挑取法、稀釋塗布平板法、稀釋混合平板法、平板劃線法。稀釋塗布平板法步驟為:倒平板→製備土壤汙水稀釋液→塗布→培養→挑菌落。平板劃線法步驟為:倒平板→標記培養基名稱→劃線。
值得指出的是,從微生物群體中經分離生長在平板上的單個菌落並不一定保證是純培養。因此,純培養的確定除觀察其菌落特征外,還要結合顯微鏡檢測個體形態特征後才能確定,有些微生物的純培養要經過一係列的分離與純化過程和多種特征鑒定才能得到。
技能操作訓練:產酶微生物的分離與純化:1)實訓目標:①了解不同的微生物菌落在斜麵上、半固體培養基和液體培養基中的生長特征:②掌握倒平板的方法和幾種常用的分離純化微生物的基本操作技術:③掌握微生物無菌操作技術:④掌握微生物純培養方法。
2)實訓材料和器具:(1)培養基:澱粉瓊脂培養基(高氏Ⅰ號培養基),牛肉膏蛋白腖瓊脂培養基,馬丁氏瓊脂培養基,查氏瓊脂培養基。
(2)試劑:10%酚,鏈黴素溶液(30μg/mL)。
(3)儀器或其他用具:無菌玻璃塗棒,無菌吸管,接種環,無菌培養皿,鏈黴素和土樣,顯微鏡,血細胞計數板,塗布器,盛9mL無菌水的試管,盛90mL無菌水並帶有玻璃珠的三角燒瓶等。
3)實訓方法和步驟:倒平板→製備梯度稀釋液→塗布(或劃線法)→培養→挑單菌落→保存。
(1)稀釋塗布平板法:①倒平板。將牛肉膏蛋白腖瓊脂培養基、高氏Ⅰ號瓊脂培養基、馬丁氏瓊脂培養基加熱熔化,待冷至55~60℃時,高氏Ⅰ號瓊脂培養基中加入10%酚數滴,馬丁氏培養中加入鏈黴素溶液(最終濃度為30μg/mL),混合均勻後分別倒平板,每種培養基倒3個皿。
倒平板的方法:右手持盛培養基的試管或三角瓶置於火焰旁邊,用左手將試管塞或瓶塞輕輕地撥出,試管或瓶口保持對著火焰;然後左手拿培養皿並用皿蓋在火焰附近打開一條縫,迅速倒入培養基約15mL,加蓋後輕輕搖動培養皿,使培養基均勻分布在培養皿底部,然後平置於桌麵上,待冷凝後即為平板。
③塗布。將上述每種培養基的3個平板底麵分別用記號筆寫上104、105和106這3種稀釋度,然後用無菌吸管分別從104、105和106這3管土壤稀釋液中各吸取0.1mL或0.2mL,小心地滴在對應平板培養基表麵中央位置。然後,右手拿無菌塗棒平放在平板培養基表麵上,將菌懸液沿同心圓方向輕輕地向外擴展,使之分布均勻。在室溫下靜置5~10min,使菌液浸入培養基。
⑤挑菌落。將培養後長出的單個菌落分別挑取少許細胞接種到上述3種培養基斜麵上,分別置於28℃和37℃溫室中培養。若發現有雜菌,需再一次進行分離、純化,直到獲得純培養為止。
(2)平板劃線分離法:①倒平板。按稀釋塗布平板法倒平板,並用記號筆標明培養基名稱、土樣編號和日期。
②劃線。平板劃線操作圖培養皿底部用拇指和無名指固定成傾斜狀態,在火焰旁將培養皿稍微打開。
③挑菌落。同稀釋塗布平板法,一直到分離的微生物人為純化為止。
4)思考分析:①分別記錄並描繪平板劃線、斜麵和半固體接種的微生物生長情況和培養特征。
②所做塗布平板法和劃線法是否較好地得到了單菌落?請寫出實驗的主要步驟。如果不是,請分析其原因並重做。
培養基的製備:應知詞彙:培養基:是供微生物、植物組織和動物組織生長和維持所用的人工配製的養料,一般都含有碳水化合物、含氮物質、無機鹽(包括微量元素)以及維生素和水等。
滅菌:是指用物理或化學的方法殺滅全部微生物,包括致病和非致病微生物以及芽孢,使之達到無菌保障水平。
碳氮比:指培養基中碳元素總量與氮元素總量之比。
相關知識:培養基是指人工配製的用於細胞培養和發酵的各種營養物質的混合物。在設計和配製培養基時,應特別注意各種組分的種類和含量,以滿足細胞生長、繁殖和新陳代謝的需要,並要調節至適宜的pH值。還必須注意到,有些細胞在生長、繁殖階段和發酵階段所要求的培養基有所不同,在此情況下,要根據需要配製不同的生長培養基和發酵培養基。
培養基多種多樣,千差萬別。但培養基的組分一般都包括碳源、氮源、無機鹽和生長因子等幾方麵。
1)碳源:碳源是指能夠向細胞提供碳素化合物的營養物質。通常碳源同時也是提供能量的來源。碳是構成菌體成分的主要元素,也是各種酶的重要組成元素。當前酶製劑生產上使用的菌種大都是隻能利用有機碳的異養型微生物。有機碳的主要來源有二:一是農副產品,如甘薯、麩皮、玉米、米糠等澱粉質的原料;二是野生的產品,如土茯苓、橡子、石蒜等澱粉質原料。此外,目前研究的以石油產品中12~16碳的成分來作碳源的方法,如以某些嗜石油微生物生產蛋白酶、脂酶,均已獲得成功。
在選擇碳源時,必須考慮原料的供求和價格問題。
目前,在酶發酵生產中,最常用的碳源是澱粉及其水解物,如糊精、麥芽糖、葡萄糖等。
2)氮源:氮是組成細胞蛋白質和核酸的重要元素之一,也是酶分子的主要組成元素。凡是可以向細胞提供氮元素的營養物質都稱為氮源。
氮源可分為有機氮源和無機氮源兩種。有機氮源主要是各種蛋白質及其水解產物。如酪蛋白、豆餅粉、花生餅粉、蛋白腖、酵母膏、牛肉膏、多肽、氨基酸等。無機氮源是含氮的各種無機化合物,如硫酸銨、磷酸銨、硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉等各種銨鹽和硝酸鹽等。
在使用無機氮源時,銨鹽和硝酸鹽的比例對細胞的生長和新陳代謝有顯著的影響,在使用時應該充分注意。
此外,碳和氮兩者的比例,即碳氮比(C/N),對酶的產量有顯著影響。所謂碳氮比一般是指培養基中碳元素(C)的總量與氮元素(N)的總量之比,可通過測定和計算培養基中碳素和氮素的含量而得出。有時也采用培養基中所含的碳源總量和氮源總量之比來表示碳氮比。這兩種比值是不同的,相差很大,在使用時須注意。
3)無機鹽:無機鹽的主要作用是提供細胞生命活動不可缺少的無機元素,並對培養基的pH值、氧化還原電位和滲透壓起調節作用。
各種無機元素的功用各不相同,有些是細胞的主要組分,如磷、硫等;有些是酶的組分,如磷、硫、鋅、鈣等;有些是酶的激活劑或抑製劑,如鉀、鎂、鐵、鋅、銅、錳、鈣、鉬、鈷、氯、溴、碘等;有些則是對pH值、滲透壓、氧化還原電位起調節作用的,如鈉、鉀、鈣、氯、磷等。
根據細胞對無機元素需要量的大小,可分為主要元素(大量元素)和微量元素兩大類。主要元素有:磷、硫、鉀、鈉、鎂、鈣等。微量元素有:銅、錳、鋅、鉬、鈷、碘等。微量元素是細胞生命活動不可缺少的,但需要量很少,過量反而會引起不良效果,必須嚴加控製。
無機元素是通過添加無機鹽來提供的,一般采用水溶性的硫酸鹽、磷酸鹽或鹽酸鹽等。有時也使用硝酸鹽,在提供無機氮的同時提供其他無機元素。
4)生長因子:生長因子是指細胞生長繁殖所必不可缺的微量有機化合物,主要包括各種氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素,以及動植物生長激素等。酶製劑生產中所需的生長因子,大多數由天然原料提供,如玉米漿、麥芽汁、豆芽汁、酵母膏等。玉米漿中一般含有生長素32~128mg/mL。目前廣泛采用玉米漿作為生長因子的原料,也可加入某種或某幾種提純的有機化合物,以滿足細胞生長、繁殖之需。
5)產酶促進劑:產酶促進劑是指在培養基中添加少量的某種物質,能顯著提高酶的產率,這類物質稱為產酶促進劑。產酶促進劑大體上分為兩種:一是誘導物,二是表麵活性劑。表麵活性劑能增加細胞的通透性,在氣液界麵改善了氧的傳遞速度,還可以保護酶的活性。生產上常采用非離子型表麵活性劑,如聚乙二醇、聚乙烯醇衍生物、植酸類、焦糖、羧甲基纖維素、苯乙醇等。離子型的表麵活性劑對微生物有害。用於食品、醫藥的酶的生產中所用的表麵活性劑還須對人、畜無害。此外各種產酶促進劑的效果還受菌種、種齡、培養基組分的影響。
酶製劑發酵過程控製:應知詞彙:溶解氧:溶解於水中的分子態氧稱為溶解氧,通常記作DO,用每升水中氧氣的毫克數表示。
溶氧係數:又稱氧的溶解速度或溶氧速率。是指單位體積的發酵液在一定的時間內所能溶解的氧的量。