第二章微生物發(fā)酵1120

1、第二章第二章 微生物發(fā)酵產(chǎn)酶微生物發(fā)酵產(chǎn)酶 酶的生物合成：酶在生物體內(nèi)產(chǎn)生的過程。酶的生物合成：酶在生物體內(nèi)產(chǎn)生的過程。 酶的發(fā)酵生產(chǎn)：通過人工操作控制，利用酶的發(fā)酵生產(chǎn)：通過人工操作控制，利用細(xì)胞（包括微生物細(xì)胞、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞（包括微生物細(xì)胞、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞）的生命活動(dòng)，產(chǎn)生人們所需要酶的細(xì)胞）的生命活動(dòng)，產(chǎn)生人們所需要酶的過程。過程。1、酶發(fā)酵生產(chǎn)的細(xì)胞必需、酶發(fā)酵生產(chǎn)的細(xì)胞必需具備如下條件具備如下條件酶的產(chǎn)量高；酶的產(chǎn)量高；產(chǎn)酶穩(wěn)定性好；產(chǎn)酶穩(wěn)定性好；容易培養(yǎng)和管理；發(fā)酵周期短，營(yíng)養(yǎng)需求簡(jiǎn)單容易培養(yǎng)和管理；發(fā)酵周期短，營(yíng)養(yǎng)需求簡(jiǎn)單產(chǎn)物雜質(zhì)少，利于酶的分離純化；產(chǎn)物雜質(zhì)少，利于酶

2、的分離純化；安全可靠，非致病性。安全可靠，非致病性。2、酶的發(fā)酵生產(chǎn)的種類、酶的發(fā)酵生產(chǎn)的種類 根據(jù)微生物培養(yǎng)方式的不同可分為：根據(jù)微生物培養(yǎng)方式的不同可分為： 固體培養(yǎng)發(fā)酵固體培養(yǎng)發(fā)酵 液體深層發(fā)酵液體深層發(fā)酵 固定化微生物細(xì)胞發(fā)酵固定化微生物細(xì)胞發(fā)酵 固定化微生物原生質(zhì)體發(fā)酵固定化微生物原生質(zhì)體發(fā)酵1）. 固體發(fā)酵法固體發(fā)酵法定義：利用麩皮和米糠為主要原料，添加谷定義：利用麩皮和米糠為主要原料，添加谷殼，豆餅等，加水拌成半固體狀態(tài)，供微殼，豆餅等，加水拌成半固體狀態(tài)，供微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)酶用。生物生長(zhǎng)和產(chǎn)酶用。淺盤法、淺盤法、轉(zhuǎn)桶法轉(zhuǎn)桶法、厚層通氣法、厚層通氣法（1）淺盤法：將固態(tài)培養(yǎng)基平鋪在

3、淺盤（多為木）淺盤法：將固態(tài)培養(yǎng)基平鋪在淺盤（多為木 盤或竹匾）內(nèi)，厚約盤或竹匾）內(nèi)，厚約3-5厘米，在能夠控制濕度、厘米，在能夠控制濕度、溫度的曲房里進(jìn)行發(fā)酵。溫度的曲房里進(jìn)行發(fā)酵。 該法占用曲室面積大，曲盤數(shù)量多全部依靠手該法占用曲室面積大，曲盤數(shù)量多全部依靠手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，衛(wèi)生條件也差，曲盤洗清工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，衛(wèi)生條件也差，曲盤洗清滅菌、維修等耗蒸汽和材料也很多且產(chǎn)量和質(zhì)滅菌、維修等耗蒸汽和材料也很多且產(chǎn)量和質(zhì)量不易穩(wěn)定，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)已很少應(yīng)用。量不易穩(wěn)定，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)已很少應(yīng)用。（2）轉(zhuǎn)桶法：將固態(tài)培養(yǎng)基接入菌種后，放）轉(zhuǎn)桶法：將固態(tài)培養(yǎng)基接入菌種后，放在可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，當(dāng)桶

4、慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，培在可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，當(dāng)桶慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，培養(yǎng)基即在轉(zhuǎn)桶內(nèi)翻動(dòng)，通氣及溫濕度調(diào)節(jié)養(yǎng)基即在轉(zhuǎn)桶內(nèi)翻動(dòng)，通氣及溫濕度調(diào)節(jié)較為均勻，有利于微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶。較為均勻，有利于微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶。本法的機(jī)械化程度較上法稍高勞動(dòng)強(qiáng)度本法的機(jī)械化程度較上法稍高勞動(dòng)強(qiáng)度也有所減輕，但轉(zhuǎn)桶的清洗滅菌操作較難。也有所減輕，但轉(zhuǎn)桶的清洗滅菌操作較難。（3）厚層通氣法：將固體培養(yǎng)基接入菌種后，）厚層通氣法：將固體培養(yǎng)基接入菌種后，平鋪在具有多孔的大池內(nèi)，厚度可達(dá)平鋪在具有多孔的大池內(nèi)，厚度可達(dá)20-30厘米；待微生物已開始生長(zhǎng)，即從池底通厘米；待微生物已開始生長(zhǎng)，即從池底通入一定溫度和相對(duì)濕度的空氣，使微生物

5、入一定溫度和相對(duì)濕度的空氣，使微生物比較均勻適宜地生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)酶。本法與比較均勻適宜地生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)酶。本法與前兩種方法比較，設(shè)備利用率大大提前兩種方法比較，設(shè)備利用率大大提高發(fā)酵中途也不必人工經(jīng)常翻曲，勞動(dòng)高發(fā)酵中途也不必人工經(jīng)常翻曲，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，是采用固體發(fā)酵法中較好的一強(qiáng)度減輕，是采用固體發(fā)酵法中較好的一種辦法。種辦法。園盤固體發(fā)酵機(jī)園盤固體發(fā)酵機(jī)產(chǎn)品描述產(chǎn)品描述 規(guī)格范圍規(guī)格范圍:直徑直徑2m-12m 園盤固體發(fā)酵機(jī)（園盤式自動(dòng)微生物培養(yǎng)園盤固體發(fā)酵機(jī)（園盤式自動(dòng)微生物培養(yǎng)床），是在微生物培養(yǎng)平床的基礎(chǔ)上不斷床），是在微生物培養(yǎng)平床的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，并吸收國(guó)外某些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)制改進(jìn)，

6、并吸收國(guó)外某些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)制造。通過實(shí)踐證明，比微生物培養(yǎng)平床更造。通過實(shí)踐證明，比微生物培養(yǎng)平床更先進(jìn)，更優(yōu)越，其條件更合適微生物的生先進(jìn)，更優(yōu)越，其條件更合適微生物的生成、發(fā)育。成、發(fā)育。 園盤式自動(dòng)微生物培養(yǎng)床（園盤制園盤式自動(dòng)微生物培養(yǎng)床（園盤制曲機(jī)）的主要特點(diǎn)曲機(jī)）的主要特點(diǎn) 1、 實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作，入料、出料、培養(yǎng)過實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作，入料、出料、培養(yǎng)過程中的翻料，均由機(jī)械實(shí)現(xiàn)操作，在整個(gè)操作程中的翻料，均由機(jī)械實(shí)現(xiàn)操作，在整個(gè)操作過程中，人與物料不直接接觸，避免了人為的過程中，人與物料不直接接觸，避免了人為的污染。污染。 2、 溫度、濕度、風(fēng)量的調(diào)控實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，溫度、濕度、風(fēng)量

7、的調(diào)控實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，所以微生物在生成、發(fā)育過程中對(duì)于溫度、濕所以微生物在生成、發(fā)育過程中對(duì)于溫度、濕度、氧的補(bǔ)充等不同的各種條件，更能得到滿度、氧的補(bǔ)充等不同的各種條件，更能得到滿足，更有利于微生物的培育。足，更有利于微生物的培育。3、 水、電汽等能源消耗比普通微生物培養(yǎng)水、電汽等能源消耗比普通微生物培養(yǎng)平床降低。平床降低。4、 減少勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工減少勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人工作環(huán)境。人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人工作環(huán)境。 5、 微生物在整個(gè)培育過程中，始終處于一微生物在整個(gè)培育過程中，始終處于一個(gè)密閉的環(huán)境里，只須通過觀察窗進(jìn)行控個(gè)密閉的環(huán)境里，只須通過觀察

8、窗進(jìn)行控制制固體培養(yǎng)的固體培養(yǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少。環(huán)境污染優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少。環(huán)境污染少；特別適用于霉菌的培養(yǎng)和發(fā)酵產(chǎn)酶。少；特別適用于霉菌的培養(yǎng)和發(fā)酵產(chǎn)酶。 缺點(diǎn)缺點(diǎn) ：勞動(dòng)強(qiáng)度大；原料利用率低；：勞動(dòng)強(qiáng)度大；原料利用率低；產(chǎn)酶純度較差；提取精制較難；傳質(zhì)傳熱產(chǎn)酶純度較差；提取精制較難；傳質(zhì)傳熱效率低，發(fā)酵條件不易控制均勻，產(chǎn)酶不穩(wěn)效率低，發(fā)酵條件不易控制均勻，產(chǎn)酶不穩(wěn)定；不宜胞內(nèi)酶生產(chǎn)（菌體分離難度大）定；不宜胞內(nèi)酶生產(chǎn)（菌體分離難度大）2）液體發(fā)酵）液體發(fā)酵 液體表面發(fā)酵，目前已不采用。液體表面發(fā)酵，目前已不采用。 液體深層通風(fēng)發(fā)酵液體深層通風(fēng)發(fā)酵 本法是我國(guó)

9、目前酶制劑發(fā)本法是我國(guó)目前酶制劑發(fā)酵最廣泛應(yīng)用的方法酵最廣泛應(yīng)用的方法1），所用主要設(shè)備發(fā)酵），所用主要設(shè)備發(fā)酵罐是一個(gè)具有攪拌漿葉和通氣系統(tǒng)的密閉容罐是一個(gè)具有攪拌漿葉和通氣系統(tǒng)的密閉容器。發(fā)酵罐的容量國(guó)內(nèi)多采用器。發(fā)酵罐的容量國(guó)內(nèi)多采用10一一50t，國(guó)國(guó)外普遍用外普遍用100t以上。目前從培養(yǎng)基滅菌、冷以上。目前從培養(yǎng)基滅菌、冷卻到發(fā)酵都在同一罐內(nèi)進(jìn)行。卻到發(fā)酵都在同一罐內(nèi)進(jìn)行。 優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)酶純度高，質(zhì)量穩(wěn)定；優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)酶純度高，質(zhì)量穩(wěn)定； 較易控制發(fā)酵條件，有利于自動(dòng)化控制；較易控制發(fā)酵條件，有利于自動(dòng)化控制；機(jī)械化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度??；設(shè)備利用機(jī)械化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度??；設(shè)備利用率高。率高。

10、 缺點(diǎn)：設(shè)備投資較大缺點(diǎn)：設(shè)備投資較大發(fā)酵罐發(fā)酵罐發(fā)酵車間發(fā)酵車間發(fā)酵車間發(fā)酵車間液體發(fā)酵與固體發(fā)酵的區(qū)別液體發(fā)酵與固體發(fā)酵的區(qū)別 液體發(fā)酵與固體發(fā)酵的區(qū)別在于，液體發(fā)酵是將液體發(fā)酵與固體發(fā)酵的區(qū)別在于，液體發(fā)酵是將固體原料轉(zhuǎn)換為液體狀態(tài)，然后進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵固體原料轉(zhuǎn)換為液體狀態(tài)，然后進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵過程完成后，再轉(zhuǎn)換為固體粉未狀產(chǎn)品。從生產(chǎn)過程完成后，再轉(zhuǎn)換為固體粉未狀產(chǎn)品。從生產(chǎn)過程中看，固體發(fā)酵比液體發(fā)酵減少環(huán)節(jié)，流程過程中看，固體發(fā)酵比液體發(fā)酵減少環(huán)節(jié)，流程簡(jiǎn)短，所以成本較低。目前國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)廠家大簡(jiǎn)短，所以成本較低。目前國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)廠家大多采用液體深層發(fā)酵工藝，液體發(fā)酵設(shè)備價(jià)格貴多采用

11、液體深層發(fā)酵工藝，液體發(fā)酵設(shè)備價(jià)格貴, 生產(chǎn)成本高，但操作較容易，生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本高，但操作較容易，生產(chǎn)過程中消毒滅菌容易實(shí)現(xiàn)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，消毒滅菌容易實(shí)現(xiàn)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，酶的產(chǎn)率高，質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品回收率高，酶的產(chǎn)率高，質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品回收率高，而固體發(fā)酵難于自動(dòng)化，人工需要量大，而固體發(fā)酵難于自動(dòng)化，人工需要量大，易造成雜菌污染。易造成雜菌污染。3）固定化微生物細(xì)胞發(fā)酵）固定化微生物細(xì)胞發(fā)酵 任何能夠限制發(fā)酵微生物自由移動(dòng)的技術(shù)任何能夠限制發(fā)酵微生物自由移動(dòng)的技術(shù)都有利于提高發(fā)酵速率。微生物的固定化都有利于提高發(fā)酵速率。微生物的固定化發(fā)酵技術(shù)就是基于這一原理而設(shè)計(jì)的。該發(fā)酵技術(shù)

12、就是基于這一原理而設(shè)計(jì)的。該技術(shù)始于技術(shù)始于20世紀(jì)世紀(jì)70年代，是利用特殊的固年代，是利用特殊的固定化載體把微生物菌體固定起來，使之成定化載體把微生物菌體固定起來，使之成為連續(xù)的生物反應(yīng)器。微生物的固定化主為連續(xù)的生物反應(yīng)器。微生物的固定化主要有包埋法、吸附法、交聯(lián)法和微膠囊化要有包埋法、吸附法、交聯(lián)法和微膠囊化4種方法。種方法。4）固定化微生物原生質(zhì)體發(fā)酵）固定化微生物原生質(zhì)體發(fā)酵 滲透壓穩(wěn)定劑滲透壓穩(wěn)定劑-滲透壓在原生質(zhì)體制備中，不僅起到滲透壓在原生質(zhì)體制備中，不僅起到保護(hù)原生質(zhì)體免于膨脹作用，而且還有助于酶和底物保護(hù)原生質(zhì)體免于膨脹作用，而且還有助于酶和底物的結(jié)合。滲透壓穩(wěn)定劑多采用的

13、結(jié)合。滲透壓穩(wěn)定劑多采用kclkcl、naclnacl等無機(jī)物和甘等無機(jī)物和甘露醇、山梨醇、蔗糖、丁二酸鈉等有機(jī)物。菌株不同，露醇、山梨醇、蔗糖、丁二酸鈉等有機(jī)物。菌株不同，最佳穩(wěn)定劑亦有差異。在細(xì)菌中多用蔗糖、丁二酸鈉、最佳穩(wěn)定劑亦有差異。在細(xì)菌中多用蔗糖、丁二酸鈉、naclnacl等，在酵母菌等，在酵母菌 中多用山梨醇、甘露醇等，在霉菌中多用山梨醇、甘露醇等，在霉菌中多用中多用kclkcl和和naclnacl等。穩(wěn)定劑的使用濃度一般均在等。穩(wěn)定劑的使用濃度一般均在0.30.30. 80. 8mol/lmol/l之間。之間。第一節(jié)第一節(jié) 酶生物合成的基本理論酶生物合成的基本理論 一、一、rn

14、a的生物合成的生物合成轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 二、蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)的生物合成翻譯翻譯 三、酶生物合成的調(diào)節(jié)三、酶生物合成的調(diào)節(jié)一、一、rna的生物合成的生物合成轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 1 1、中心法則中心法則 生物的遺傳信息從生物的遺傳信息從 dnadna傳遞給傳遞給mrnamrna的過程稱為轉(zhuǎn)的過程稱為轉(zhuǎn)錄。根據(jù)錄。根據(jù)mrnamrna鏈上的遺傳信息合成蛋白質(zhì)的過程，鏈上的遺傳信息合成蛋白質(zhì)的過程，被稱為翻譯和表達(dá)。被稱為翻譯和表達(dá)。19581958年年crickcrick將生物遺傳信息將生物遺傳信息的這種傳遞方式稱為中心法則。的這種傳遞方式稱為中心法則。 2.轉(zhuǎn)錄是以轉(zhuǎn)錄是以dna為模板，以核苷三磷酸為模板

15、，以核苷三磷酸為底物，在為底物，在rna聚合酶（轉(zhuǎn)錄酶）的作聚合酶（轉(zhuǎn)錄酶）的作用下，生成用下，生成rna的過程。的過程。 3 3、轉(zhuǎn)錄所需的酶叫、轉(zhuǎn)錄所需的酶叫rnarna聚合酶聚合酶（依賴（依賴dnadna的的rnarna聚合酶），又叫轉(zhuǎn)錄酶聚合酶），又叫轉(zhuǎn)錄酶 大腸桿菌的大腸桿菌的rnarna聚合酶聚合酶 全酶由全酶由5 5種亞基種亞基2 2 組成組成，因子與其它部分的結(jié)合不是十分緊密，它易于因子與其它部分的結(jié)合不是十分緊密，它易于與與2 2分離，分離，沒有沒有、 亞基的酶稱為亞基的酶稱為核心酶核心酶只催化鏈的延長(zhǎng)，對(duì)起始無作用。只催化鏈的延長(zhǎng)，對(duì)起始無作用。 五種亞基的功能分別為：五種

16、亞基的功能分別為： 亞基：與啟動(dòng)子結(jié)合功能。亞基：與啟動(dòng)子結(jié)合功能。 亞基：含催化部位，起催化作用，催化形亞基：含催化部位，起催化作用，催化形 成磷酸二酯鍵。成磷酸二酯鍵。 亞基：在全酶中存在，功能不清楚。亞基：在全酶中存在，功能不清楚。 亞基：與亞基：與dnadna模板結(jié)合功能。模板結(jié)合功能。 亞基：識(shí)別起始位點(diǎn)。亞基：識(shí)別起始位點(diǎn)。4.真核生物的真核生物的rna聚合酶聚合酶 三種三種rna聚合酶聚合酶,它們專一地轉(zhuǎn)錄不同的基因它們專一地轉(zhuǎn)錄不同的基因,其其轉(zhuǎn)錄過程和產(chǎn)物已各不相同轉(zhuǎn)錄過程和產(chǎn)物已各不相同酶類酶類分布分布催化反應(yīng)產(chǎn)物催化反應(yīng)產(chǎn)物活性活性分子量分子量(kda)反應(yīng)條件反應(yīng)條件核

17、仁核仁核質(zhì)核質(zhì)核質(zhì)核質(zhì)rrna（ 5.8s、18s、28s ）mrnatrna、5s rrna5070204010550600600低離子強(qiáng)度要低離子強(qiáng)度要求求mg2+或或mn2+高離子強(qiáng)度高離子強(qiáng)度高高mn2+濃度濃度啟動(dòng)子和終止子啟動(dòng)子和終止子 啟動(dòng)子是指啟動(dòng)子是指rna聚合酶識(shí)別結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一聚合酶識(shí)別結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段段dna序列。序列。 提供轉(zhuǎn)錄停止信號(hào)的提供轉(zhuǎn)錄停止信號(hào)的dna序列叫終止子。序列叫終止子。 5.轉(zhuǎn)錄的起始轉(zhuǎn)錄的起始 rna轉(zhuǎn)錄酶結(jié)合到轉(zhuǎn)錄酶結(jié)合到dna鏈上，鏈上，dna雙鏈部雙鏈部分解開形成轉(zhuǎn)錄空泡分解開形成轉(zhuǎn)錄空泡.由由因子辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起因子辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)。始

18、位點(diǎn)。 加入的第一個(gè)核苷三磷酸常是加入的第一個(gè)核苷三磷酸常是gtpgtp或或atpatp。所形成所形成的啟動(dòng)子、全酶和核苷三磷酸復(fù)合物稱為三元起的啟動(dòng)子、全酶和核苷三磷酸復(fù)合物稱為三元起始復(fù)合物，第一個(gè)核苷三磷酸一旦摻入到轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物，第一個(gè)核苷三磷酸一旦摻入到轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)，始點(diǎn)， 亞基就會(huì)被釋放脫離核心酶。亞基就會(huì)被釋放脫離核心酶。6.6.鏈的延伸鏈的延伸 以以ntpntp（核酐三磷酸）為原料和能量核酐三磷酸）為原料和能量, ,dnadna模模板鏈為模板，板鏈為模板，靠核心酶的催化，靠核心酶的催化，核苷酸間核苷酸間通過通過3 3 ,5,5 - -磷酸二酯鍵成核糖核酸鏈磷酸二酯鍵成核糖核酸鏈(

19、 (rnarna）7.rna鏈的終止鏈的終止 rna聚合酶轉(zhuǎn)錄到達(dá)終止子時(shí)，聚合酶轉(zhuǎn)錄到達(dá)終止子時(shí)，rna聚合酶及聚合酶及合成的合成的rna分子與摸板分子與摸板dna分離，合成終止。分離，合成終止。8.8.rnarna前體的加工（成熟過程）前體的加工（成熟過程）在細(xì)胞內(nèi)，由在細(xì)胞內(nèi)，由rnarna聚合酶合成的原初轉(zhuǎn)錄物聚合酶合成的原初轉(zhuǎn)錄物（primary transcriptprimary transcript）往往需要一系列的變化，往往需要一系列的變化，包括鏈的裂解、包括鏈的裂解、5 5 和和3 3 末端的切除和特殊結(jié)構(gòu)的形末端的切除和特殊結(jié)構(gòu)的形成、核苷的修飾、以及拼接和編輯等過程，才轉(zhuǎn)

20、成、核苷的修飾、以及拼接和編輯等過程，才轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓淖優(yōu)槌墒斓膔narna分子。此過程總稱為分子。此過程總稱為rnarna的成熟或的成熟或稱為稱為rnarna前體加工。前體加工。二、蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)的生物合成翻譯翻譯 翻譯：以翻譯：以mrnamrna為模板，以氨基酸為底物，在核為模板，以氨基酸為底物，在核糖體上通過各種糖體上通過各種trnatrna，酶和輔助因子的作用，酶和輔助因子的作用，合成多肽的過程。合成多肽的過程。四個(gè)階段四個(gè)階段1 1、氨基酸活化生成氨酰、氨基酸活化生成氨酰trnatrna2 2、肽鏈合成的起始肽鏈合成的起始3 3、肽鏈的延伸、肽鏈的延伸4 4、肽鏈合成的終止

21、、肽鏈合成的終止1.參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì) mrna-模板模板 rrna-構(gòu)成核糖體作為蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所構(gòu)成核糖體作為蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所 trna-搬運(yùn)工具搬運(yùn)工具 氨基酸氨基酸-原料原料 蛋白質(zhì)因子蛋白質(zhì)因子(起始因子起始因子if，延伸因子延伸因子ef，釋放因子釋放因子rf，等等等等) 酶酶-氨基酰氨基酰-trna合成酶，轉(zhuǎn)肽酶，轉(zhuǎn)位酶，等合成酶，轉(zhuǎn)肽酶，轉(zhuǎn)位酶，等 無機(jī)離子無機(jī)離子-mg2+2.氨基酸活化圖示氨基酸活化圖示 第一步生成氨酰腺酐酸第一步生成氨酰腺酐酸-酶復(fù)合物酶復(fù)合物第二步生成氨酰第二步生成氨酰- -trnatrna 每一種氨基酸至少有一種對(duì)應(yīng)的氨酰每一種

22、氨基酸至少有一種對(duì)應(yīng)的氨酰- -trnatrna 合成酶。它既催化氨基酸與合成酶。它既催化氨基酸與 atp atp 的作用的作用, , 也催化氨基?；D(zhuǎn)移到也催化氨基酰基轉(zhuǎn)移到 trnatrna。 氨基酰氨基酰- -trnatrna 合成酶具有高度的專一性。合成酶具有高度的專一性。 每一種氨基酰每一種氨基酰- -trnatrna 合成酶只能識(shí)別一種合成酶只能識(shí)別一種相應(yīng)的相應(yīng)的 trnatrna。2.2.肽鏈合成的起始肽鏈合成的起始 三聯(lián)體密碼三聯(lián)體密碼-mrna上每三個(gè)相鄰的堿基上每三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)遺傳密碼，決定一種氨基酸構(gòu)成一個(gè)遺傳密碼，決定一種氨基酸. 有起始密碼子有起始密碼子(

23、(aug)aug)和終止密碼子和終止密碼子( (uag,uaa,ugauag,uaa,uga）核糖體是肽鏈合成的場(chǎng)所核糖體是肽鏈合成的場(chǎng)所 核糖體由大核糖體由大,小亞基構(gòu)成小亞基構(gòu)成原核生物原核生物:70s (30s,50s)真核生物真核生物:80s (40s,60s） 對(duì)于原核生物肽鏈合成時(shí)的第一個(gè)氨基酸對(duì)于原核生物肽鏈合成時(shí)的第一個(gè)氨基酸是甲酰甲硫氨酸。是甲酰甲硫氨酸。 對(duì)于真核生物肽鏈合成時(shí)的第一個(gè)氨基酸對(duì)于真核生物肽鏈合成時(shí)的第一個(gè)氨基酸是甲硫氨酸。是甲硫氨酸。肽基轉(zhuǎn)移酶肽基轉(zhuǎn)移酶肽鏈合成的終止肽鏈合成的終止終止密碼（終止密碼（uag,uaa,ugauag,uaa,uga）辨認(rèn)后辨認(rèn)后

24、，肽鏈從肽鏈肽鏈從肽鏈-trna上水解出來，上水解出來，mrna從從核糖體中分離，大小亞基拆開。核糖體中分離，大小亞基拆開。都需要釋放因子都需要釋放因子rf(1,2)參與終止，參與終止，rf的作用是的作用是 辨認(rèn)終止密碼辨認(rèn)終止密碼 促進(jìn)肽鏈促進(jìn)肽鏈c端與端與trna3-oh酯鍵的水解酯鍵的水解 蛋白質(zhì)前體加工蛋白質(zhì)前體加工-肽鏈從核蛋白體釋放后，肽鏈從核蛋白體釋放后，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)各種修飾處理過程，成為有活經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)各種修飾處理過程，成為有活性的成熟蛋白質(zhì)。性的成熟蛋白質(zhì)。3.酶生物合成的調(diào)節(jié)酶生物合成的調(diào)節(jié) 組成型組成型 酶酶 環(huán)境因素對(duì)它們的合成速率影環(huán)境因素對(duì)它們的合成速率影響不大。如響不

25、大。如dna、rna聚合酶等。聚合酶等。 適應(yīng)型酶適應(yīng)型酶 環(huán)境因素對(duì)它們的合成速率影環(huán)境因素對(duì)它們的合成速率影響較大。響較大。 研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)控制對(duì)酶研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)控制對(duì)酶的生物合成是最重要的。的生物合成是最重要的。4.原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)控制，又稱為基因的調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)控制，又稱為基因的調(diào)節(jié)，它最早是由雅各它最早是由雅各(jacnb)和莫諾德和莫諾德(monod)于于1960年提出的操縱子學(xué)說來闡明的。年提出的操縱子學(xué)說來闡明的。19651965年，莫諾與雅可布即榮獲諾貝爾生理年，莫諾與雅可布即榮獲諾貝爾生理

26、學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 根據(jù)基因調(diào)節(jié)控制理論，在根據(jù)基因調(diào)節(jié)控制理論，在dna分子中，分子中，與酶生物合成有密切關(guān)系的基因有與酶生物合成有密切關(guān)系的基因有4種。它種。它們是調(diào)節(jié)基因，啟動(dòng)基因們是調(diào)節(jié)基因，啟動(dòng)基因，操縱基因，結(jié)操縱基因，結(jié)構(gòu)基因構(gòu)基因。 調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)基因是編碼阻遏蛋白或激活蛋白的基因。是編碼阻遏蛋白或激活蛋白的基因。 結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因 是指某些能決定某種多肽鏈（蛋白是指某些能決定某種多肽鏈（蛋白質(zhì)）或酶分子結(jié)構(gòu)的基因。質(zhì)）或酶分子結(jié)構(gòu)的基因。 操縱基因操縱基因是指對(duì)鄰近的結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄起控制是指對(duì)鄰近的結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄起控制作用作用的基因。操縱基因可以特異性地與調(diào)節(jié)基的基因。操

27、縱基因可以特異性地與調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的變構(gòu)蛋白因產(chǎn)生的變構(gòu)蛋白(阻遏蛋白阻遏蛋白)中的一種結(jié)合，中的一種結(jié)合，從而操縱酶合成的時(shí)機(jī)及速度。其實(shí)質(zhì)就是阻從而操縱酶合成的時(shí)機(jī)及速度。其實(shí)質(zhì)就是阻遏蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。遏蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。 啟動(dòng)基因啟動(dòng)基因也叫也叫啟動(dòng)子是指啟動(dòng)子是指rna聚合酶識(shí)別結(jié)合聚合酶識(shí)別結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段和開始轉(zhuǎn)錄的一段dna序列。序列。包括兩個(gè)結(jié)合位包括兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)：點(diǎn)：rna聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，聚合酶結(jié)合位點(diǎn)，campcap復(fù)合物結(jié)合位點(diǎn)。復(fù)合物結(jié)合位點(diǎn)。 campcap復(fù)合物能復(fù)合物能結(jié)合在該位點(diǎn)上，使結(jié)合在該位點(diǎn)上，使dnadna雙鏈發(fā)生彎曲有利雙鏈發(fā)生彎曲有利于于rna聚合酶

28、與之結(jié)合從而聚合酶與之結(jié)合從而啟動(dòng)該部位的啟動(dòng)該部位的dnadna轉(zhuǎn)錄過程轉(zhuǎn)錄過程 阻遏蛋白阻遏蛋白是一種變構(gòu)蛋白，它可以通過與是一種變構(gòu)蛋白，它可以通過與小分子作用物小分子作用物(誘導(dǎo)物或阻遏物誘導(dǎo)物或阻遏物)的特異結(jié)合的特異結(jié)合而改變其結(jié)構(gòu)，從而改變它與操縱基因的而改變其結(jié)構(gòu)，從而改變它與操縱基因的結(jié)合力。結(jié)合力。 結(jié)構(gòu)基因與操縱基因、啟動(dòng)基因一起稱為結(jié)構(gòu)基因與操縱基因、啟動(dòng)基因一起稱為操縱子操縱子，它是一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位。，它是一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位。操縱子學(xué)說操縱子學(xué)說 結(jié)構(gòu)基因與操縱基因、啟動(dòng)基因一起稱為結(jié)構(gòu)基因與操縱基因、啟動(dòng)基因一起稱為操縱子，它是一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位。分為誘導(dǎo)型操縱子，它是一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位

29、。分為誘導(dǎo)型和阻遏型兩種內(nèi)型。和阻遏型兩種內(nèi)型。 結(jié)構(gòu)基因同時(shí)受兩個(gè)開關(guān)基因結(jié)構(gòu)基因同時(shí)受兩個(gè)開關(guān)基因操縱基操縱基因與啟動(dòng)基因的調(diào)控。只有當(dāng)這兩個(gè)開關(guān)因與啟動(dòng)基因的調(diào)控。只有當(dāng)這兩個(gè)開關(guān)都處于開啟狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)基因才能活化，都處于開啟狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)基因才能活化，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄生成進(jìn)行轉(zhuǎn)錄生成mrna。原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)的類型原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)的類型 分解代謝物阻遏作用分解代謝物阻遏作用 酶合成的誘導(dǎo)作用酶合成的誘導(dǎo)作用 酶合成的反饋?zhàn)瓒糇饔茫┒舜x物阻遏、酶合成的反饋?zhàn)瓒糇饔茫┒舜x物阻遏、產(chǎn)物阻遏作用產(chǎn)物阻遏作用）（1）、分解代謝物阻遏作用）、分解代謝物阻遏作用 定義：定義：容易利

30、用的碳源的分解代謝的產(chǎn)容易利用的碳源的分解代謝的產(chǎn)物阻遏某些酶（主要是誘導(dǎo)酶）生物合物阻遏某些酶（主要是誘導(dǎo)酶）生物合成的現(xiàn)象。成的現(xiàn)象。如葡萄糖阻遏如葡萄糖阻遏 半乳糖苷酶的生物合成機(jī)理：半乳糖苷酶的生物合成機(jī)理：葡萄糖的大量存在，降低了胞內(nèi)葡萄糖的大量存在，降低了胞內(nèi)camp濃度濃度 葡萄糖抑制腺苷酸環(huán)化酶活性，降低葡萄糖抑制腺苷酸環(huán)化酶活性，降低campcamp生成：生成：atpcamp+piiatpcamp+pii；或或 葡萄糖存在引起葡萄糖存在引起atpatp濃度上升，消耗胞濃度上升，消耗胞內(nèi)內(nèi)campcamp：camp+hcamp+h2 2oadpatpoadpatp），），結(jié)果結(jié)

31、果啟動(dòng)子上沒有啟動(dòng)子上沒有campcampcapcap復(fù)合物結(jié)合復(fù)合物結(jié)合，rnarna聚合酶也就無法結(jié)合到啟動(dòng)子的位點(diǎn)上。聚合酶也就無法結(jié)合到啟動(dòng)子的位點(diǎn)上。（2）、酶生物合成的誘導(dǎo)作用）、酶生物合成的誘導(dǎo)作用 定義：加進(jìn)某種物質(zhì)，使酶的生物合成開定義：加進(jìn)某種物質(zhì)，使酶的生物合成開始或加速進(jìn)行的過程。始或加速進(jìn)行的過程。 某些商業(yè)酶的誘導(dǎo)某些商業(yè)酶的誘導(dǎo) 酶底物誘導(dǎo)物-淀粉酶淀粉淀粉或麥芽糊精葡萄糖淀粉酶淀粉麥芽糖或異麥芽糖轉(zhuǎn)化酶蔗糖蔗糖普魯蘭酶普魯蘭普魯蘭或麥芽糖木糖異構(gòu)酶木糖木聚糖或木糖乳糖誘導(dǎo)乳糖誘導(dǎo)-半乳糖苷酶的合成半乳糖苷酶的合成 當(dāng)培養(yǎng)基中不含乳糖時(shí)，細(xì)菌便自動(dòng)關(guān)閉乳糖操當(dāng)培養(yǎng)

32、基中不含乳糖時(shí)，細(xì)菌便自動(dòng)關(guān)閉乳糖操縱子，以免浪費(fèi)物質(zhì)和能量?？v子，以免浪費(fèi)物質(zhì)和能量。 當(dāng)培養(yǎng)基中同時(shí)存在葡萄糖和乳糖時(shí)，葡萄糖通當(dāng)培養(yǎng)基中同時(shí)存在葡萄糖和乳糖時(shí)，葡萄糖通過抑制環(huán)腺苷酸酶而間接抑制啟動(dòng)基因，并進(jìn)而過抑制環(huán)腺苷酸酶而間接抑制啟動(dòng)基因，并進(jìn)而抑制結(jié)構(gòu)基因，使細(xì)菌不產(chǎn)生半乳糖苷酶。這種抑制結(jié)構(gòu)基因，使細(xì)菌不產(chǎn)生半乳糖苷酶。這種情況下，細(xì)菌便會(huì)自動(dòng)優(yōu)先利用葡萄糖，因?yàn)槠锨闆r下，細(xì)菌便會(huì)自動(dòng)優(yōu)先利用葡萄糖，因?yàn)槠咸烟鞘潜热樘歉玫哪茉?。萄糖是比乳糖更好的能源?只有當(dāng)培養(yǎng)基中含有充分的乳糖，同時(shí)不含葡萄只有當(dāng)培養(yǎng)基中含有充分的乳糖，同時(shí)不含葡萄糖時(shí)，細(xì)菌才會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生半乳糖苷酶來分解乳

33、糖，糖時(shí)，細(xì)菌才會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生半乳糖苷酶來分解乳糖，以資利用以資利用。 （3）、酶生物合成的反饋?zhàn)瓒糇饔茫?、酶生物合成的反饋?zhàn)瓒糇饔?定義：酶催化作用的產(chǎn)物或代謝途徑的未定義：酶催化作用的產(chǎn)物或代謝途徑的未端產(chǎn)物使該酶的生物合成受阻的過程。引端產(chǎn)物使該酶的生物合成受阻的過程。引起反饋?zhàn)瓒舻奈镔|(zhì)，稱為共阻遏物（輔阻起反饋?zhàn)瓒舻奈镔|(zhì)，稱為共阻遏物（輔阻遏物）。遏物）。 組氨酸對(duì)組氨酸合成途徑中的組氨酸對(duì)組氨酸合成途徑中的1010種酶的種酶的生物合成均起反饋?zhàn)饔蒙锖铣删鸱答佔(zhàn)饔?色氨酸的過量積累，對(duì)色氨酸合成途徑色氨酸的過量積累，對(duì)色氨酸合成途徑中的中的5 5種酶的生物合成均起反饋?zhàn)瓒糇饔梅N酶的生物

34、合成均起反饋?zhàn)瓒糇饔?限制曲霉培養(yǎng)基中磷酸鹽濃度可增加核限制曲霉培養(yǎng)基中磷酸鹽濃度可增加核酸酶、磷酸酯酶、植酸酶的生產(chǎn)酸酶、磷酸酯酶、植酸酶的生產(chǎn)3030到到5050倍。倍。5.真核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)真核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié) 目前還沒有統(tǒng)一的理論和模型。目前還沒有統(tǒng)一的理論和模型。第二節(jié)第二節(jié) 酶發(fā)酵生產(chǎn)常用的微生物酶發(fā)酵生產(chǎn)常用的微生物 （酶的生產(chǎn)菌種）（酶的生產(chǎn)菌種）一、產(chǎn)酶菌種的要求一、產(chǎn)酶菌種的要求1、發(fā)酵周期短，產(chǎn)量高；、發(fā)酵周期短，產(chǎn)量高；2、容易培養(yǎng)和管理；、容易培養(yǎng)和管理；3、產(chǎn)酶穩(wěn)定性好，不易變異退化，不易被感染；、產(chǎn)酶穩(wěn)定性好，不易變異退化，不易被感染；4、有利于酶的

35、分離和純化；、有利于酶的分離和純化；5、安全性可靠，非致病菌。、安全性可靠，非致病菌。二、常用的產(chǎn)酶微生物二、常用的產(chǎn)酶微生物1.1.細(xì)菌細(xì)菌 大腸桿菌大腸桿菌 esherichiaesherichia coli coli（胞內(nèi)酶）：胞內(nèi)酶）： 半乳糖苷酶，谷氨酸脫羧酶，天門冬酸酶，芐半乳糖苷酶，谷氨酸脫羧酶，天門冬酸酶，芐青霉素?；?，限制性核酸內(nèi)切酶，青霉素?；?，限制性核酸內(nèi)切酶，dnadna聚合聚合酶，酶，dnadna連接酶，核酸外切酶連接酶，核酸外切酶 枯草桿菌枯草桿菌 bacillus bacillus subtilissubtilis： - -淀粉酶，中淀粉酶，中性蛋白酶性蛋白酶

36、2.2.放線菌放線菌 鏈霉菌鏈霉菌streptomyces：葡萄糖異構(gòu)酶，中性葡萄糖異構(gòu)酶，中性蛋白酶，幾丁質(zhì)酶蛋白酶，幾丁質(zhì)酶3.3.霉菌霉菌 黑曲霉黑曲霉aspergillusaspergillus nigerniger：糖化酶，果膠酶，纖糖化酶，果膠酶，纖維素酶，半纖維素酶，葡萄糖，氧化酶，酸性蛋維素酶，半纖維素酶，葡萄糖，氧化酶，酸性蛋白酶，柚苷酶，白酶，柚苷酶， 米曲霉米曲霉aspergillusaspergillus oryzaeoryzae：淀粉酶，中性蛋白淀粉酶，中性蛋白酶，果膠酶，氨基?；?、脂肪酶，磷酸二酯酶酶，果膠酶，氨基?；浮⒅久?，磷酸二酯酶 紅曲霉紅曲霉 mona

37、scusmonascus - -淀粉酶淀粉酶 糖化酶糖化酶 蛋白酶蛋白酶 毛霉毛霉mucor：蛋白酶，糖化酶，脂肪酶，凝乳蛋白酶，糖化酶，脂肪酶，凝乳酶酶 青霉青霉penicillium（產(chǎn)黃青霉）：葡萄糖氧化酶，產(chǎn)黃青霉）：葡萄糖氧化酶，青霉素?；?，果膠酶，纖維素酶，桔青霉，青霉素酰化酶，果膠酶，纖維素酶，桔青霉，5磷酸二酯酶，脂肪酶，葡萄糖氧化酶，磷酸二酯酶，脂肪酶，葡萄糖氧化酶，核酶酶，凝乳蛋白酶，核酶酶，凝乳蛋白酶， 木霉木霉trichoderma：纖維素酶，纖維素酶，17 -羥化酶羥化酶 根霉根霉rhizopus：糖化酶，轉(zhuǎn)化酶，脂肪酶，糖化酶，轉(zhuǎn)化酶，脂肪酶，酸性蛋白酶，半纖維素

38、酶酸性蛋白酶，半纖維素酶4.酵母酵母 啤酒酵母啤酒酵母saccharomyces cerevisiae：轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化酶化酶 假絲酵母假絲酵母candida：脂肪酶，轉(zhuǎn)化酶，尿脂肪酶，轉(zhuǎn)化酶，尿酶，乳糖酶酶，乳糖酶 工業(yè)規(guī)模應(yīng)用的微生物酶和它們的某些來源工業(yè)規(guī)模應(yīng)用的微生物酶和它們的某些來源酶酶產(chǎn)酶微生物產(chǎn)酶微生物用途用途-淀粉酶淀粉酶枯草芽胞桿菌枯草芽胞桿菌地衣芽胞桿菌地衣芽胞桿菌米曲霉米曲霉淀粉液化，織物退漿，消化淀粉液化，織物退漿，消化助劑，加酶洗滌劑助劑，加酶洗滌劑葡萄糖淀粉葡萄糖淀粉酶酶米曲霉，黑曲霉，米曲霉，黑曲霉，米根霉米根霉制造葡萄糖，發(fā)酵、釀酒等制造葡萄糖，發(fā)酵、釀酒等工業(yè)的淀粉水解

39、糖工業(yè)的淀粉水解糖中性蛋白酶中性蛋白酶枯草芽胞桿菌，米枯草芽胞桿菌，米曲霉曲霉皮革、毛皮加工，食品加工，皮革、毛皮加工，食品加工，調(diào)味品制造、助消化、消炎、調(diào)味品制造、助消化、消炎、啤酒澄清啤酒澄清堿性蛋白酶堿性蛋白酶 地衣芽胞桿菌地衣芽胞桿菌加酶洗滌劑加酶洗滌劑植酸酶植酸酶黑曲霉，畢赤酵母黑曲霉，畢赤酵母工程菌株工程菌株飼料添加劑飼料添加劑纖維素酶纖維素酶里氏木霉、黑曲里氏木霉、黑曲霉霉水洗布生產(chǎn)，飼料添加劑，水洗布生產(chǎn)，飼料添加劑，消化植物細(xì)胞壁消化植物細(xì)胞壁半纖維素半纖維素酶酶木霉、曲霉、根木霉、曲霉、根霉霉飼料添加劑，消化植物細(xì)飼料添加劑，消化植物細(xì)胞壁，低聚木糖生產(chǎn)胞壁，低聚木糖生產(chǎn)

40、葡聚糖葡聚糖酶酶枯草芽胞桿菌，黑曲枯草芽胞桿菌，黑曲霉，霉，啤酒釀造，飼料添加劑啤酒釀造，飼料添加劑異淀粉酶異淀粉酶產(chǎn)氣克雷伯氏菌，產(chǎn)氣克雷伯氏菌，芽孢桿菌芽孢桿菌淀粉加工淀粉加工乳糖酶乳糖酶乳酸酵母，米曲霉，乳酸酵母，米曲霉，黑曲霉，米根霉黑曲霉，米根霉乳品工業(yè)（處理牛乳和乳乳品工業(yè)（處理牛乳和乳清）清）果膠酶果膠酶曲霉、歐文氏菌曲霉、歐文氏菌水果加工，果汁、果酒澄水果加工，果汁、果酒澄清，麻類纖維脫膠清，麻類纖維脫膠第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)酵工藝條件及控制發(fā)酵工藝條件及控制一一.菌種的獲取菌種的獲取1.產(chǎn)酶的菌種收集產(chǎn)酶的菌種收集2.富集培養(yǎng)富集培養(yǎng)3.菌種純化菌種純化4.高產(chǎn)菌株的選育高產(chǎn)菌株的

41、選育 1）誘變育種）誘變育種 2）基因重組育種）基因重組育種 細(xì)胞雜交技術(shù)細(xì)胞雜交技術(shù) 原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合 重組重組dna技術(shù)技術(shù) 利用極端微生物的獨(dú)利用極端微生物的獨(dú)特基因資源，從而發(fā)現(xiàn)一特基因資源，從而發(fā)現(xiàn)一些具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的新些具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的新酶。酶。極端微生物強(qiáng)堿強(qiáng)酸高溫高寒生物催化劑多樣性研究目前已經(jīng)有200多種微生物的基因組被全測(cè)序二二.細(xì)胞活化與擴(kuò)大培養(yǎng)細(xì)胞活化與擴(kuò)大培養(yǎng) 活化：使用以前，必須接種于新鮮的斜面活化：使用以前，必須接種于新鮮的斜面培養(yǎng)基上，在一定條件下進(jìn)行培養(yǎng)，以恢培養(yǎng)基上，在一定條件下進(jìn)行培養(yǎng)，以恢復(fù)細(xì)胞的生命活動(dòng)能力復(fù)細(xì)胞的生命活動(dòng)能力 擴(kuò)大培養(yǎng)：增

42、加發(fā)酵時(shí)的數(shù)量，經(jīng)過一級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)：增加發(fā)酵時(shí)的數(shù)量，經(jīng)過一級(jí)至數(shù)級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)。培養(yǎng)基稱為種子培養(yǎng)基至數(shù)級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)。培養(yǎng)基稱為種子培養(yǎng)基三、培養(yǎng)基的配制三、培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基：人工配制的用于細(xì)胞培養(yǎng)和發(fā)酵的培養(yǎng)基：人工配制的用于細(xì)胞培養(yǎng)和發(fā)酵的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。培養(yǎng)基設(shè)計(jì)考慮：菌種特性培養(yǎng)基設(shè)計(jì)考慮：菌種特性 不同培養(yǎng)階段不同培養(yǎng)階段 產(chǎn)物產(chǎn)物 原料來源難易原料來源難易培養(yǎng)基的基本組分培養(yǎng)基的基本組分 碳源碳源 氮源氮源 無機(jī)鹽無機(jī)鹽 生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子 1 碳源：碳源：角色：能量；角色：能量； 細(xì)胞和各種代謝產(chǎn)物的碳架細(xì)胞和各種代謝產(chǎn)物的碳架種類：淀粉及其水解物（主要），

43、烷烴、甲種類：淀粉及其水解物（主要），烷烴、甲醇醇對(duì)發(fā)酵的影響：對(duì)發(fā)酵的影響：發(fā)酵發(fā)酵( (fermentation)fermentation)是指微生物細(xì)胞將有是指微生物細(xì)胞將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物。中間產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生各種不同的代謝產(chǎn)物。營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)對(duì)酶生物合成的代謝調(diào)節(jié)（誘導(dǎo)，分解代謝物阻對(duì)酶生物合成的代謝調(diào)節(jié)（誘導(dǎo)，分解代謝物阻遏）遏） 舉例：用鏈霉菌發(fā)酵生產(chǎn)葡萄糖異構(gòu)酶，舉例：用鏈霉菌發(fā)酵生產(chǎn)葡萄糖異構(gòu)酶，以以1%1%葡萄糖為碳源，葡萄糖為碳源，1.751

44、.75單位單位/ /mlml培養(yǎng)液；培養(yǎng)液；以以1%1%木聚糖為碳源，木聚糖為碳源，21.9221.92單位單位/ /mlml培養(yǎng)液；培養(yǎng)液；以以0.25%0.25%木聚糖為碳源，木聚糖為碳源，14.5614.56單位單位/ /mlml培養(yǎng)液。培養(yǎng)液。 2 2 氮源：氮源：角色：蛋白質(zhì)（包括酶）和核酸的主要元素。角色：蛋白質(zhì)（包括酶）和核酸的主要元素。種類：無機(jī)氮，有機(jī)氮種類：無機(jī)氮，有機(jī)氮氮源對(duì)發(fā)酵的影響：氮源對(duì)發(fā)酵的影響：碳氮比（碳氮比（c/nc/n）：）：培養(yǎng)其中碳元素（培養(yǎng)其中碳元素（c c）的總量與的總量與氮元素（氮元素（n n）的總量之比。它對(duì)酶的產(chǎn)量影響很大。的總量之比。它對(duì)酶的

45、產(chǎn)量影響很大。代謝調(diào)節(jié)無機(jī)氮源代謝調(diào)節(jié)無機(jī)氮源 3 3 無機(jī)鹽無機(jī)鹽角色：蛋白質(zhì)（包括酶）和核酸的主要元素角色：蛋白質(zhì)（包括酶）和核酸的主要元素（參與細(xì)胞的組成，細(xì)胞能量代謝，調(diào)節(jié)（參與細(xì)胞的組成，細(xì)胞能量代謝，調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的透性，酶的激活劑），并對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞膜的透性，酶的激活劑），并對(duì)培養(yǎng)基的基的phph，滲透壓起調(diào)節(jié)作用。滲透壓起調(diào)節(jié)作用。主要元素：磷、硫、鉀、鎂、鈣、鈉、主要元素：磷、硫、鉀、鎂、鈣、鈉、微量元素：鐵、銅、鋅、錳、鈷微量元素：鐵、銅、鋅、錳、鈷磷，特別重要的元素磷，特別重要的元素 作用：作用： 構(gòu)成核酸和磷脂的成分；構(gòu)成核酸和磷脂的成分； 參與所有的能量轉(zhuǎn)移過程（參與所有的能

46、量轉(zhuǎn)移過程（atpatp，gtpgtp）；）； 許多酶的組成成分。許多酶的組成成分。 常用的補(bǔ)磷劑：常用的補(bǔ)磷劑：khkh2 2popo4 4，k k2 2hpohpo4 4，nana2 2hpohpo4 4，(nh4)(nh4)2 2hpohpo4 4，h h3 3popo4 4微量元素：微量元素： 有的是某些酶組成成分，有的是某些酶組成成分， 有的是酶的激活劑，有的是酶的激活劑， 有的是輔酶的必須成分。有的是輔酶的必須成分。 天然原料中常已存在，一般無須另外加入。天然原料中常已存在，一般無須另外加入。定義：細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖不可缺少的微量有機(jī)化定義：細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖不可缺少的微量有機(jī)化合物，如合物，

47、如aaaa, , 嘌呤，嘧啶，激素嘌呤，嘧啶，激素提供生長(zhǎng)因子的天然原料：玉米漿，麥芽汁，提供生長(zhǎng)因子的天然原料：玉米漿，麥芽汁，酵母膏等。酵母膏等。舉例：添加含有生長(zhǎng)因子的大豆的酒精提取舉例：添加含有生長(zhǎng)因子的大豆的酒精提取物，米曲霉的蛋白酶產(chǎn)生量提高物，米曲霉的蛋白酶產(chǎn)生量提高2.92.9倍，金倍，金黃曲霉的脂肪酶產(chǎn)生量提高黃曲霉的脂肪酶產(chǎn)生量提高2.62.6倍倍4 生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子四、四、 ph值調(diào)節(jié)值調(diào)節(jié) phph值與細(xì)胞的生物繁殖以及發(fā)酵產(chǎn)酶有密切關(guān)系。值與細(xì)胞的生物繁殖以及發(fā)酵產(chǎn)酶有密切關(guān)系。 生長(zhǎng)繁殖最適生長(zhǎng)繁殖最適phph（一般情況下）一般情況下）: :細(xì)菌、放線菌細(xì)菌、放線菌

48、6.56.58.0 8.0 霉菌、酵母菌霉菌、酵母菌 4.0 4.06.0 6.0 植物細(xì)胞植物細(xì)胞 5 56 6產(chǎn)酶最適產(chǎn)酶最適phph：酸性蛋白酶酸性蛋白酶4 46 6，中性蛋白酶，中性蛋白酶6 67 7，堿性蛋白酶堿性蛋白酶8.58.59 9；一般接近該酶反應(yīng)的最適；一般接近該酶反應(yīng)的最適phph 發(fā)酵過程中培養(yǎng)基發(fā)酵過程中培養(yǎng)基phph的變化由菌種的特性、培養(yǎng)的變化由菌種的特性、培養(yǎng)基組分、發(fā)酵條件等決定，引起基組分、發(fā)酵條件等決定，引起phph變化的主要原變化的主要原因：微生物對(duì)培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)成份的利用和代謝產(chǎn)物的因：微生物對(duì)培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)成份的利用和代謝產(chǎn)物的積累。積累。生理酸性物質(zhì)的生成或釋

49、放，或生理堿性物質(zhì)的消生理酸性物質(zhì)的生成或釋放，或生理堿性物質(zhì)的消耗導(dǎo)致發(fā)酵液耗導(dǎo)致發(fā)酵液phph下降。下降。生理堿性物質(zhì)的生成或釋放，或生理酸性物質(zhì)的消生理堿性物質(zhì)的生成或釋放，或生理酸性物質(zhì)的消耗導(dǎo)致發(fā)酵液耗導(dǎo)致發(fā)酵液phph上升上升 phph控制控制初級(jí)調(diào)節(jié)控制（起始培養(yǎng)基）調(diào)整初級(jí)調(diào)節(jié)控制（起始培養(yǎng)基）調(diào)整c/nc/n，調(diào)調(diào)整生理酸性物質(zhì)與生理堿性物質(zhì)之比。整生理酸性物質(zhì)與生理堿性物質(zhì)之比。補(bǔ)料調(diào)節(jié)：流加酸補(bǔ)料調(diào)節(jié)：流加酸/ /堿，補(bǔ)加碳、氮源堿，補(bǔ)加碳、氮源溶解氧調(diào)節(jié)：控制代謝中間產(chǎn)物的氧化程溶解氧調(diào)節(jié)：控制代謝中間產(chǎn)物的氧化程度。度。維持一定的維持一定的phph值，添加緩沖液值，添

50、加緩沖液五、溫度的調(diào)節(jié)五、溫度的調(diào)節(jié)1 1 最適生長(zhǎng)溫度：最適生長(zhǎng)溫度：枯草桿菌枯草桿菌34343737， 黑黑曲霉曲霉28283232，植物細(xì)胞，植物細(xì)胞25252 2 最適產(chǎn)酶溫度最適產(chǎn)酶溫度 最適產(chǎn)酶溫度最適產(chǎn)酶溫度低于最適生長(zhǎng)溫度，在較低低于最適生長(zhǎng)溫度，在較低溫度下，提高酶的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)細(xì)胞產(chǎn)酶溫度下，提高酶的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)細(xì)胞產(chǎn)酶時(shí)間。時(shí)間。3 3 有些酶的發(fā)酵生產(chǎn)，要在不同階段控制不有些酶的發(fā)酵生產(chǎn)，要在不同階段控制不同溫度條件。同溫度條件。 例：用枯草芽胞桿菌例：用枯草芽胞桿菌as1.3398生產(chǎn)中性蛋白酶生產(chǎn)中性蛋白酶 溫度控制溫度控制 發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵時(shí)間 發(fā)酵單位發(fā)酵單位 變溫

51、變溫 0-4h 30-30 4-8h 32-40(2/h) 26.5 7100u/ml 8-12h 40-32(2/h) 12h后后 30-32恒溫恒溫 30-32 27h 4275u/ml控制溫度方式：加冷、熱水，換熱裝置如控制溫度方式：加冷、熱水，換熱裝置如夾套，盤管、噴淋管等。夾套，盤管、噴淋管等。六、溶解氧的調(diào)節(jié)六、溶解氧的調(diào)節(jié)1 細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖以及酶的生物合成過程需細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖以及酶的生物合成過程需要大量的能量，從培養(yǎng)基獲得的能源物質(zhì)要大量的能量，從培養(yǎng)基獲得的能源物質(zhì)要經(jīng)過有氧降解生成要經(jīng)過有氧降解生成atp。2 調(diào)節(jié)溶氧速率的方法：調(diào)節(jié)溶氧速率的方法： 調(diào)節(jié)通氣量。調(diào)節(jié)通氣量。

52、 調(diào)節(jié)氧的分壓：富氧調(diào)節(jié)氧的分壓：富氧 增加空氣壓力。增加空氣壓力。 調(diào)節(jié)氣液接觸時(shí)間：增加液位高度，增設(shè)調(diào)節(jié)氣液接觸時(shí)間：增加液位高度，增設(shè)檔板。檔板。 調(diào)節(jié)氣液接觸面積：提高攪拌速率，空氣調(diào)節(jié)氣液接觸面積：提高攪拌速率，空氣分布管及其及直徑分布管及其及直徑 培養(yǎng)液的特性：粘度、表面張力培養(yǎng)液的特性：粘度、表面張力七、提高酶產(chǎn)量的方法七、提高酶產(chǎn)量的方法酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制：酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制： 在正常情況下，酶產(chǎn)量受酶合成調(diào)節(jié)機(jī)制的控制，在正常情況下，酶產(chǎn)量受酶合成調(diào)節(jié)機(jī)制的控制，要提高酶產(chǎn)量必須打破這種調(diào)節(jié)控制。酶合成主要提高酶產(chǎn)量必須打破這種調(diào)節(jié)控制。酶合成主要取決于轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)，原核生物

53、中普遍公認(rèn)要取決于轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)，原核生物中普遍公認(rèn)的調(diào)節(jié)機(jī)制是操縱子理論。涉及以下幾個(gè)概念：的調(diào)節(jié)機(jī)制是操縱子理論。涉及以下幾個(gè)概念：操縱子（操縱子（operonoperon), ), 誘導(dǎo)和阻遏。誘導(dǎo)和阻遏。原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)的類型原核生物中酶生物合成的調(diào)節(jié)的類型 分解代謝物阻遏作用分解代謝物阻遏作用 酶合成的誘導(dǎo)作用酶合成的誘導(dǎo)作用 酶合成的反饋?zhàn)瓒糇饔茫┒舜x物阻遏、酶合成的反饋?zhàn)瓒糇饔茫┒舜x物阻遏、產(chǎn)物阻遏作用產(chǎn)物阻遏作用）打破酶合成調(diào)節(jié)限制的方法：打破酶合成調(diào)節(jié)限制的方法：1 1、添加誘導(dǎo)物、添加誘導(dǎo)物 同一種酶往往能被多種誘導(dǎo)物同一種酶往往能被多種誘導(dǎo)物 同一種誘導(dǎo)

54、物酶也能誘導(dǎo)多種酶同一種誘導(dǎo)物酶也能誘導(dǎo)多種酶 誘導(dǎo)物一般可分為誘導(dǎo)物一般可分為3 3類：酶的作用底物、酶的反類：酶的作用底物、酶的反應(yīng)產(chǎn)物、酶的作用底物的類似物（最有效）應(yīng)產(chǎn)物、酶的作用底物的類似物（最有效）2 2、控制阻遏物濃度、控制阻遏物濃度3 3、添加表面活性劑、添加表面活性劑4 4、添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑第四節(jié)第四節(jié) 酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué)酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué) 發(fā)酵動(dòng)力學(xué)：發(fā)酵動(dòng)力學(xué)：主要研究在發(fā)酵過程中細(xì)胞生長(zhǎng)速主要研究在發(fā)酵過程中細(xì)胞生長(zhǎng)速率，產(chǎn)物形成速率以及環(huán)境因素對(duì)速率的影響；率，產(chǎn)物形成速率以及環(huán)境因素對(duì)速率的影響；在酶的發(fā)酵生產(chǎn)中在酶的發(fā)酵生產(chǎn)中, ,研究酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué)對(duì)于了解研究酶發(fā)

55、酵動(dòng)力學(xué)對(duì)于了解酶生物合成模式；發(fā)酵條件的優(yōu)化控制酶生物合成模式；發(fā)酵條件的優(yōu)化控制, ,提高酶提高酶產(chǎn)量具有重要的理論指導(dǎo)意義。產(chǎn)量具有重要的理論指導(dǎo)意義。 酶生物合成模式酶生物合成模式：根據(jù)酶的合成與細(xì)胞生長(zhǎng)的關(guān)：根據(jù)酶的合成與細(xì)胞生長(zhǎng)的關(guān)系，可以把酶生物合成模式分為系，可以把酶生物合成模式分為4 4種類型：同步種類型：同步合成型，延續(xù)合成型，中期合成型和滯后合成型合成型，延續(xù)合成型，中期合成型和滯后合成型。一、細(xì)胞生長(zhǎng)曲線一、細(xì)胞生長(zhǎng)曲線 定義：在微生物的分批培養(yǎng)過程中，定時(shí)取樣測(cè)定定義：在微生物的分批培養(yǎng)過程中，定時(shí)取樣測(cè)定單位體積里的細(xì)胞數(shù)，以單位體積中的細(xì)胞數(shù)的對(duì)單位體積里的細(xì)胞數(shù)

56、，以單位體積中的細(xì)胞數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，就可得到如圖數(shù)為縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，就可得到如圖所示的繁殖曲線，又稱生長(zhǎng)曲線。所示的繁殖曲線，又稱生長(zhǎng)曲線。分期：根據(jù)微生物生長(zhǎng)繁殖速率的不同，可將生長(zhǎng)分期：根據(jù)微生物生長(zhǎng)繁殖速率的不同，可將生長(zhǎng)曲線大致分為：延遲期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期曲線大致分為：延遲期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。 生長(zhǎng)曲線生長(zhǎng)曲線之所以細(xì)菌數(shù)目用之所以細(xì)菌數(shù)目用其數(shù)量的對(duì)數(shù)值表其數(shù)量的對(duì)數(shù)值表示是由于細(xì)菌的數(shù)示是由于細(xì)菌的數(shù)量很大，通常都是量很大，通常都是1010的幾次方，取對(duì)的幾次方，取對(duì)數(shù)作圖時(shí)可以更方數(shù)作圖時(shí)可以更方便一些便一些 1、延緩期延緩期（調(diào)

57、整期調(diào)整期） 當(dāng)細(xì)菌被接種到新鮮培養(yǎng)基中，開始一段時(shí)間內(nèi)，通常不立當(dāng)細(xì)菌被接種到新鮮培養(yǎng)基中，開始一段時(shí)間內(nèi)，通常不立即進(jìn)行細(xì)胞分裂、增殖，生長(zhǎng)速率近于零，細(xì)胞數(shù)目幾乎保即進(jìn)行細(xì)胞分裂、增殖，生長(zhǎng)速率近于零，細(xì)胞數(shù)目幾乎保持不變，甚至稍有減少，這段時(shí)間被稱為遲緩期。持不變，甚至稍有減少，這段時(shí)間被稱為遲緩期。遲緩期是細(xì)胞分裂啟動(dòng)之前的恢遲緩期是細(xì)胞分裂啟動(dòng)之前的恢復(fù)或調(diào)整期。而不是生長(zhǎng)的休眠復(fù)或調(diào)整期。而不是生長(zhǎng)的休眠或停留期。遲緩期細(xì)胞的主要特或停留期。遲緩期細(xì)胞的主要特征是代謝活躍，體積增大，從介征是代謝活躍，體積增大，從介質(zhì)中快速吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，大質(zhì)中快速吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，大量合成細(xì)胞

58、分裂所需的酶類，量合成細(xì)胞分裂所需的酶類，atpatp和其他細(xì)胞成分，為細(xì)胞分和其他細(xì)胞成分，為細(xì)胞分裂作準(zhǔn)備。裂作準(zhǔn)備。2)產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 遲緩期可以很長(zhǎng)，也可以很短甚至不明顯。遲緩期的遲緩期可以很長(zhǎng)，也可以很短甚至不明顯。遲緩期的形成有多種原因。但都與接種細(xì)菌的狀態(tài)有關(guān)。接種形成有多種原因。但都與接種細(xì)菌的狀態(tài)有關(guān)。接種細(xì)菌時(shí)的狀態(tài)大體有以下幾種情況細(xì)菌時(shí)的狀態(tài)大體有以下幾種情況 (1)(1)接種生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期的細(xì)菌接種生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期的細(xì)菌 處于生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期的培養(yǎng)物被接種到與原先同樣的生長(zhǎng)處于生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期的培養(yǎng)物被接種到與原先同樣的生長(zhǎng)條件和同樣培養(yǎng)基中后，幾乎能夠以同樣速率進(jìn)行對(duì)條件和同樣培養(yǎng)基中

59、后，幾乎能夠以同樣速率進(jìn)行對(duì)數(shù)生長(zhǎng)，遲緩期不明顯；數(shù)生長(zhǎng)，遲緩期不明顯； (2)(2)接種生長(zhǎng)穩(wěn)定期或衰亡期的細(xì)菌接種生長(zhǎng)穩(wěn)定期或衰亡期的細(xì)菌 如果被接種的是處于生長(zhǎng)穩(wěn)定期或衰亡期的培養(yǎng)物，如果被接種的是處于生長(zhǎng)穩(wěn)定期或衰亡期的培養(yǎng)物，即使此時(shí)培養(yǎng)物中所有細(xì)胞都是活的，遲緩期也會(huì)發(fā)即使此時(shí)培養(yǎng)物中所有細(xì)胞都是活的，遲緩期也會(huì)發(fā)生。這是因?yàn)榉€(wěn)定期細(xì)胞生理上已經(jīng)衰老，其合成機(jī)生。這是因?yàn)榉€(wěn)定期細(xì)胞生理上已經(jīng)衰老，其合成機(jī)制處于損傷狀態(tài)，基本耗盡了各種輔酶或其他細(xì)胞成制處于損傷狀態(tài)，基本耗盡了各種輔酶或其他細(xì)胞成分，因而需要一定時(shí)間進(jìn)行生理修復(fù)和物質(zhì)的再合成。分，因而需要一定時(shí)間進(jìn)行生理修復(fù)和物質(zhì)的

60、再合成。(3)(3)接種受損細(xì)胞接種受損細(xì)胞如果接種菌是因熱輻射或有毒化學(xué)物質(zhì)處理而受到損如果接種菌是因熱輻射或有毒化學(xué)物質(zhì)處理而受到損傷的細(xì)菌，遲緩期也會(huì)發(fā)生，因?yàn)榧?xì)胞需要時(shí)間修復(fù)傷的細(xì)菌，遲緩期也會(huì)發(fā)生，因?yàn)榧?xì)胞需要時(shí)間修復(fù)這種損傷這種損傷(4)(4)接種富集培養(yǎng)基的細(xì)菌接種富集培養(yǎng)基的細(xì)菌當(dāng)細(xì)菌被從營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到營(yíng)養(yǎng)貧乏培養(yǎng)基當(dāng)細(xì)菌被從營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到營(yíng)養(yǎng)貧乏培養(yǎng)基后，為了合成新培養(yǎng)基中所缺乏的某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以滿后，為了合成新培養(yǎng)基中所缺乏的某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以滿足自身生長(zhǎng)，結(jié)果也導(dǎo)致遲緩期的出現(xiàn)此外，菌種的足自身生長(zhǎng)，結(jié)果也導(dǎo)致遲緩期的出現(xiàn)此外，菌種的遺傳特性和接種體積的大小也會(huì)