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酶制剂生产专题知识讲座酶制剂生产专题知识讲座第1页酶制剂发展概况1894年，美籍日人高峰让吉首先从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶（ａ-淀粉酶、他卡酶），用作消化剂，开创了近代酶生产和应用先例。1908年，德国罗姆（Rohm）用动物胰脏制得胰酶，用于皮革软化。1908年，法国波伊定（Boidin）制备得到细菌淀粉酶，用于纺织品退浆；1911年，华勒斯坦（Wallerstein）从木瓜中取得木瓜蛋白酶，用于啤酒澄清。1949年，日本开始采取微生物液体深层培养方法进行细菌ａ-淀粉酶发酵生产，揭开了当代酶制剂工业序幕。20世纪80年代发展起来动、植物细胞培养技术，继微生物发酵生产酶之后，已成为酶生产又一个路径。酶制剂生产专题知识讲座第2页牛胃→凝乳酶胰脏→胰酶血液→凝血酶木瓜→木瓜蛋白酶第一节酶生产方法一、酶生产方法1、提取法直接从动、植物细胞或组织中将酶提取出来。提取法虽简单易行，但受原材料起源限制。2、化学合成法是20世纪60年代中期出现新技术。只能合成那些已知化学结构酶；成本比较高。当前依然停留在试验室内合成阶段。3、微生物发酵法是20世纪50年代以来生产酶主要方法。利用微生物细胞生命活动合成所需酶方法称为发酵法。酶发酵生产是现在酶生产主要方法。酶制剂生产专题知识讲座第3页二、应用微生物来开发酶优点①微生物种类繁多，制备出酶种类齐全，几乎全部酶都能从微生物中得到微生物酶②微生物繁殖快、生产周期短、培养简便，并能够经过控制培养条件来提升酶产量③微生物含有较强适应性和应变能力，能够经过适应、诱导、诱变以及基因工程等方法培育出新产酶高菌株酶制剂生产专题知识讲座第4页三、酶发酵生产类型1、液体深层发酵：液体培养基，经灭菌、冷却后，接入产酶细胞，在一定条件下发酵。2、固体培养发酵培养基以麸皮、米糠等为主要原料，经灭菌后，接入产酶菌株，在一定条件下发酵。3、固定化细胞发酵（70年代后期发展）将细胞固定在载体上后，进行发酵生产。4、固定化原生质体发酵（80年代中期发展）原生质体是指除去了细胞壁微生物细胞或植物细胞。酶制剂生产专题知识讲座第5页第二节酶生物合成基础理论一、酶生物合成过程转录翻译DNARNA蛋白质（新生多肽链）加工成熟蛋白质（酶）分泌或定位胞内胞外酶制剂生产专题知识讲座第6页组成酶—恒定（速度、浓度）诱导酶—在外界环境原因诱导下合成速度急增，酶浓度成百上千倍增加二、酶生物合成调整按酶生物合成速度把细胞中合成酶分为两类：(适应型酶、调整型酶)酶制剂生产专题知识讲座第7页酶合成基因调控类型：诱导和阻遏1、酶合成诱导作用加进一些物质，使酶生物合成开始或加速现象，称为诱导作用。诱导物普通是酶催化作用底物或其底物类似物。例：乳糖诱导?-半乳糖苷酶合成淀粉诱导a-淀粉酶合成酶制剂生产专题知识讲座第8页酶制剂生产专题知识讲座第9页×EA→→→→→B2、酶合成阻遏（1）终产物阻遏指酶催化反应产物或代谢路径末端产物使该酶生物合成受到阻遏现象。色氨酸过量时会阻遏催化色氨酸合成相关酶（2）分解代谢物阻遏（营养源阻遏）是指一些物质经过分解代谢产生物质阻遏其它酶合成现象。A1B1×E葡萄糖阻遏?-半乳糖苷酶生物合成果糖阻遏a-淀粉酶生物合成A2B2酶制剂生产专题知识讲座第10页酶制剂生产专题知识讲座第11页第三节微生物发酵产酶工艺条件及控制发酵法生产酶制剂，就是给酶生产菌种提供适当营养和生长环境，使生产菌大量增殖，同时合成所需要酶，然后由发酵所得物料制成酶产品。当代酶制剂大规模生产以深层液体发酵法为主。一、发酵产酶普通工艺流程不论哪种发酵法，都要做三方面工作：（1）从原料准备培养基；（2）从原始菌种准备生产菌种；（3）发酵过程管理。酶制剂生产专题知识讲座第12页[原料][原始菌种][麸皮等原料]↓↓饼粕等原料淀粉质原料试管斜面培养(活化)[配制培养基]↓↓↓(灭菌)按不一样原料净化、粉碎摇瓶等分级扩充培养作不一样处理↓↓水解种子罐培养↓↓[淀粉糖液][发酵罐(液体发酵)][发酵池(固体发酵)]↓↓↓培养配制培养基↓(灭菌)