微生物作為酶生產(chǎn)的原料-酶生產(chǎn)技術(shù)檢測(cè)顯微鏡
酶生產(chǎn)技術(shù)
雖然許多有用的酶都來(lái)自動(dòng)植物,但很顯然未來(lái)酶工程的發(fā)展
更有賴(lài)于來(lái)自微生物的酶。即使在啤酒釀造的麥芽制作工藝中,利
用發(fā)芽大麥產(chǎn)生的淀粉酶來(lái)水解淀粉,成本相對(duì)不高,而且以此為
核心的釀造技術(shù)也很成熟,但仍有一些基于微生物酶的工藝競(jìng)爭(zhēng)性
很強(qiáng)。
用微生物作為酶生產(chǎn)的原料,有以下幾個(gè)重要原因:
(1)單位干重產(chǎn)物的比活性較高;
(2)原料不會(huì)季節(jié)性波動(dòng),也不會(huì)受氣候變化和政治動(dòng)蕩所致
的原料短缺的影響;
(3)在微生物中,有許多酶特性,如pH范圍寬和耐高溫,可供
選擇;
(4)工業(yè)遺傳學(xué)通過(guò)菌株選育、突變、誘導(dǎo)、選擇生長(zhǎng)條件以
及轉(zhuǎn)基因技術(shù)和蛋白質(zhì)工程等方法,大大提高了對(duì)酶的產(chǎn)量和類(lèi)型
進(jìn)行優(yōu)化的可能性。
來(lái)源特殊的新酶可以通過(guò)將相關(guān)基因克隆到米曲霉之類(lèi)性狀熟
悉、易于培養(yǎng)的微生物中,來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。
選擇不同微生物的原理是非常復(fù)雜的,涉及許多不確定的因素
,如培養(yǎng)成本,酶是否被分泌至培養(yǎng)液中還是被持留在細(xì)胞內(nèi),是
否存在有害的酶等。由于原料不同,酶對(duì)溫度和極端pH的穩(wěn)定性差
異很大�?莶菅勘U菌(Bacillus subtilis)的蛋白酶相對(duì)熱穩(wěn)定
性高,在堿性條件下具有活性,是較合適的肥皂粉添加劑。相反的
,真菌淀粉酶對(duì)熱較敏感,更多地用在烘烤行業(yè)中。
選擇酶生產(chǎn)時(shí),工業(yè)遺傳學(xué)家必須設(shè)法優(yōu)化所需的一些性狀(
產(chǎn)量高、穩(wěn)定性好、不受誘變劑影響、回收性能好等),同時(shí)設(shè)法
去掉或抑制不需要的一些性狀(有害的伴隨代謝產(chǎn)物、臭味、顏色
等)。成熟的基因技術(shù)目前還沒(méi)有被廣泛應(yīng)用,大多數(shù)生產(chǎn)廠家主
要采用基因突變結(jié)合篩選方法來(lái)選擇生產(chǎn)菌株。目前對(duì)大多數(shù)用于
工業(yè)生產(chǎn)的微生物的遺傳學(xué)特征幾乎不了解,但轉(zhuǎn)基因技術(shù)和蛋白
質(zhì)工程將改變這種狀況,給酶工程帶來(lái)新前景。