产酶种类：
α-淀粉酶 蛋白酶 β-葡聚糖酶 碱性磷酸酶等
代表菌种：AS1.398
大肠杆菌
细胞成杆状，0.5μm*（1~3） μm，无芽孢，G-，菌落从白 色到黄色，光滑闪光，扩展。
产酶种类：一般生产胞内酶 谷氨酸脱羧酶 天冬氨酸酶 苄青霉素酰化酶 基因工程研究用酶等
黑曲霉 啤酒酵母
青霉
根霉
米曲霉、木霉、毛霉、 链霉菌、假丝酵母
• 实验室常用的氮源：碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛肉 膏、酵母膏等。
微生物的碳源谱
类型 元素水平
化合物水平
C·H·O·N· 复杂蛋白质、核酸等 有机碳 X
C·H·O·N 多数氨基酸、简单蛋白 质等
C·H·O
糖、有机酸、醇、脂类 等
C·H
烃类
C(?) 无机碳
C·O
C·O·X
—
CO2 NaHCO3
培养基原料水平
牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉 等 一般氨基酸、明胶等
葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 天然气、石油及其不同馏份、 石蜡油等 —
第三章 酶的生物合成法生产
经过预先设计，通过人工操作控制，利用细胞（包括微 生物细胞、植物细胞和动物细胞）的生命活动，获得所需要 的酶的技术过程,称为酶的生物合成法生产。
第一节 细胞的选择
优良的产酶细胞应具备的条件
1. 繁殖快,产酶量高，有利于缩短生产周期。 2. 能在便宜的底物上良好生长。 3. 产酶性能稳定，菌株不易退化，不易受噬菌体侵袭。 4. 产生的酶容易分离纯化。 5. 不是致病菌及产生有毒物质或其他生理活性物质的微生物，
2．无机物：1)参与有机物组成， 2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.
3．水：约占细胞总重70%～90%，以游离水和结合水两种形式 存在 游离水：干重法可测得； 结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透, 占水总量 的17%—28% 。
（三）微生物细胞化学组成含量的变化
表4—2 微生物细胞的化学组成
才能确保酶生产和应用的安全。
一、微生物
• 细菌（bacteria） • 放线菌（actinomycetes） • 霉菌（fungi） • 酵母（yeast） • ……
枯草芽孢杆菌
细胞成杆状，（0.7~0.8）μm* （2~3） μm，单个，无荚膜，周 生鞭毛，运动，G+，菌落粗糙，不 透明。污白色或微带黄色。
（四）碳源（Carbon source）
定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。
◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生理活动提供所 需要能源（异养微生物）。
◆种类: 无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、
麸皮、米糠等；饴糖；单糖）,脂类、 醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物 以及各种含氮的化合物。
二、植物细胞
P38 表3-1
三、动物细胞
CHO B16
A549 spleen
第二节 培养基的配制
培养基：是指人工配制的用于细胞培养和发酵的各种营养物质 的混合物。
培养基的分类： 按形态分类
固体培养基 平板培养基
斜面培养基
半固体培养基
液体培养基
按用途分类 保藏培养基 种子培养基 生长培养基 发酵培养基 产酶培养基 微生物培养基 植物培养基、 动物培养基
固氮菌
4.95 0.29 2.41 0.07 0.82 0.89 0.08
---
酵母菌
3.54 0.039 2.34
-0.428 0.383 0.035 0.093
--Biblioteka 霉菌4.85 0.11 2.81 1.12 0.38 0.19 0.16 0.04
--
（二）元素在细胞内存在形式：
1．有机物：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物.
按主要营养成分来源分类 天然培养基 合成培养基 麦芽汁培养基 马铃薯培养基 血清培养基
一、培养基的基本组分
碳源 氮源 无机盐 生长因素
二、微生物培养基
（一） 微生物细胞的化学组成
化学元素: 大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、
铁（其中前六种占细菌细胞干重的97%）。 微量元素：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、
CO2 NaHCO3、CaCO3、白垩等
（五）氮源
• 氮源(nitrogen source) 凡是提供微生物营养所需的氮元素 的营养源，称为氮源。
• 氮源物质的主要作用是合成细胞物质中含氮物质，少数自养细 菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源，某些厌氧 细菌在厌氧与糖类物质缺乏的条件下，也可以利用氨基酸作为 能源物质。
2.氨基酸自养型微生物：不需要以氨基酸作氮源，能把尿素、铵盐、 硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需 要的一切氨基酸的微生物。
3.氨基酸异养型微生物：需要从外界吸收现成的氨基酸作氮源的微生 物。
氮源的种类
• 迟效氮源：蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被 机体利用。
• 速效氮源：无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直 接被菌体吸收利用。
镍 、硼。
微生物细胞中几种主要元素的含量（干重的百分数）
元素 碳 氮 氢 氧 磷 硫
细菌 50 15 8 20 3 1
酵母菌 49.8 12.4 6.7 31.1 — —
霉菌 47.9 5.2 6.7 40.2 — —
微生物细胞物质中灰分元素含量的百分比
灰分元素
P2O5 SO3 K2O Na2O MgO CaO Fe2O3 SiO2 CuO
微生物的氮源谱
类 元素水平 化合物水平 型
培养基原料水平
N·C·H·O·X 复杂蛋白质、核酸等
牛肉膏、酵母膏、饼
有
粕粉、蚕蛹粉等
机
氮 N·C·H·O 尿素、一般氨基酸、简单蛋 尿素、蛋白胨、明胶
白质等
等
N·H
无 机
N·O
氮N
NH3、铵盐等 硝酸盐等 N2
(NH4)2SO4等 KNO3等 空气
1.氮源的利用顺序:N.C.H.O或N.C.H.O .X>N.H>N.O>N
主要成分
细菌
水分 （占细胞鲜重的%）
蛋白质 占 细 碳水化合物 胞 干 脂肪 重 的 核酸 %
无机盐
75~85 50~80 12~28 5~20 10~20 2~30
酵母菌 70~80 32~75
27~63 2~15 6~8 3.8~7
霉菌 85~90 14~15 7~40 4~40
1 6~12
此组成可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而 有所不同。