酶制剂生产菌有哪些呢?
酶普遍存在于动物、植物和微生物中,但是,工业酶制剂生产主要取决于微生物,用微生物生产酶制剂更具有优越性。主要有以下几个原因:自然界存在丰富的 微生物;微生物生长繁殖快,容易培养,成本低,价格便宜;微生物发酵生产过程条 件容易控制,发酵产物容易提取;微生物容易诱变,便于工程菌的改造,利用基因工 程等生物技术可以进行菌种改良、开发新品种等。 因此,利用微生物生产酶制剂是主流。微生物具有个体微小、结构简单、分布广、种类多、适应性强、繁殖快、易于变异 和培养的特点。工业上常用的微生物主要有细菌、放线菌、酵母菌和霉菌等。(1)细菌细菌在自然界分布广泛,与人类日常生活最为密切,我们常用肉眼 看到的是...全部
酶普遍存在于动物、植物和微生物中,但是,工业酶制剂生产主要取决于微生物,用微生物生产酶制剂更具有优越性。主要有以下几个原因:自然界存在丰富的 微生物;微生物生长繁殖快,容易培养,成本低,价格便宜;微生物发酵生产过程条 件容易控制,发酵产物容易提取;微生物容易诱变,便于工程菌的改造,利用基因工 程等生物技术可以进行菌种改良、开发新品种等。
因此,利用微生物生产酶制剂是主流。微生物具有个体微小、结构简单、分布广、种类多、适应性强、繁殖快、易于变异 和培养的特点。工业上常用的微生物主要有细菌、放线菌、酵母菌和霉菌等。(1)细菌细菌在自然界分布广泛,与人类日常生活最为密切,我们常用肉眼 看到的是菌落和菌苔。
细菌按形态可分为球菌、杆菌及螺旋菌三大类,其中球菌按 细胞排列方式又可分为长杆菌、短杆菌、棒杆菌和链杆菌。各种杆菌的长宽比差别 很大,两端呈不同形状,如半圆状芽孢杆菌、甲烷杆菌稍弯曲连成链,或呈短而直的 杆状。
螺旋菌按其弯曲状态又可分为弧菌、螺旋菌和螺旋体,螺旋菌主要为病原 菌。酶制剂生产中常以杆菌为主。球菌直径为0。2 ~ 1。5pm;大型杆菌的宽x长为(1。0 ~ 1。5) um X (3 ~8) um,中 型杆菌为(0。
5~1。0)um×(2~3)um,小型杆菌为(0。2~0。4)um×(0。7~1。5)um。细菌的一般构造为:细胞壁之内是细胞内部相隔的细胞膜;细胞内含有细胞 质、间体、核糖体、内含物以及细胞核。
有些细菌的外表还有鞭毛或性毛;有些细菌 能形成芽生孢子,芽孢具有外皮层、内皮层及核等多层结构,芽孢与营养体在结构 上的不同之处,主要在于层次结构。芽孢可在适宜条件下发育成营养体。在显微镜下观察细菌的形态,一般可以用碱性染料进行染色,对特殊的细胞可 以用特殊的染色方法。
其中常见的为革兰染色法。革兰染色法是细菌染色中重要 的鉴别染色法,细菌先经碱性染色,用媒染剂处理后,以脱色剂脱色,最后复染。若 细菌仍保持碱性染料的颜色,则称为革兰阳性菌;若被脱色剂脱色染上了复染料的 颜色,则称为革兰阴性菌。
(2)放线菌放线菌由于菌落呈现放射状而得名。在自然界分布极广,而土 壤是微生物的主要习居场所,一般在中性或偏碱性的土壤和有机质丰富的土壤中 较多。放线菌大多数为腐生菌,少数为寄生菌。腐生菌放线菌在自然界的物质循 环中起着一定的作用。
放线菌具有特殊的土霉味。放线菌的最大经济价值在于生 产各种抗生素,而抗生素是主要的药物。放线菌从菌落的形状就很容易和其他类的微生物区分开来。一般来说,放线 菌在基质上着生牢固,不易被挑起,是因为放线菌能产生大量基内菌丝深人培养基 内,而产生菌丝又紧贴在培养基表面交叉成网状。
菌落呈圆形、光平或有许多褶皱 或呈地衣状。放线菌的个体由菌丝组成,菌丝直径在1 mm左右,接近细菌的宽度,多数放线 菌菌丝没有横隔,里面有许多相当于细胞核的结构,但细胞核外面没有核膜,和细 菌的细胞核相似,同属于原核微生物。
其繁殖虽然可以由片段的菌丝生出分枝成为新的菌丝体,但主要是靠分生孢子或囊孢子来繁殖后代。放线菌的菌丝也有基生菌丝和气生菌丝之分。气生菌丝有分支,有的呈直立 簇状,有的如开放的螺旋状,有的为内闭合的螺旋状,还有呈轮生状。
气生菌丝的 末端生成较大的孢子,孢子有球形、椭圆形、杆形、瓜子形等。放线菌可用于生产淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、酸性磷酸酶、角质分解酶、果胶酶、 甘露糖苷酶等。(3)酵母菌酵母菌是应用较早的单细胞微生物,早在4000多年前,我国劳动 人民就会利用酵母来酿酒发面。
近年来,已应用到石油发酵、脱蜡发酵和生产有机 酸等。将酵母细胞综合利用还可以提取出许多有价值的医药原料,如细胞色素C、 辅酶A、核苷酸、菌体蛋白、凝血质、转化酶等。由此可见,酵母菌是工业生产中非 常重要的微生物。
已知酵母菌有数百种,在自然界主要分布于含糖质较高的偏酸性环境中,酵母 菌的生长温度范围在4 ~ 30T,最适温度为25 ~ 30丈。酵母菌为单细胞微生物,其形态有球形、椭圆形、卵圆形、柠檬形、腊肠形、胡瓜 形、菌丝状等。
研究酵母菌的特征,应采用米曲汁、麦芽汁等营养丰富的培养基,并 以新鲜的细胞来表示。因为每株酵母菌的形态是由培养时间以及培养营养和条件 等因素来决定的。酵母菌细胞的长度为1~10um,宽为1 ~5um。
酵母菌具有典型的细胞结构,由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、线粒体 以及各种贮藏物所组成。其繁殖方式有无性繁殖和有性繁殖两种,但主要是无性 繁殖。酵母菌可分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。既有分解作用的酶,又有合成作用 的酶。
在酿酒和味精工业上利用糖可发酵酒精。生香酵母还能生产酯类等香味 物质。(4)霉菌霉菌又称丝状真菌,是真菌的一部分,凡生长在营养基质上形成绒 毛状、蝴蛛网状的菌丝通称为霉菌。霉菌在各类微生物中数量最多,存在于土壤、 空气、水和生物体内外等处,与人们日常生活关系密切。
霉菌除应用于传统酿酒、 制酱和其他发酵制品,还在发酵工业、农业、纺织、食品、皮革等领域起着重要作用, 用于生产酒精、柠檬酸、青霉素、淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和发酵词料、赤霉素等。霉菌的菌落和其他微生物有明显不同,很易识别。
菌落比较大,常常是绒毯 状、棉絮状或蜘蛛网状。有些霉菌生长在培养基上芟延扩展很快,有些霉菌生长有 局限性。菌落最初生长时,往往是浅色或者白色,这是长出的菌丝的颜色,随后从 菌落的中央逐渐向外扩展,在菌丝上长出各种颜色的孢子,致使菌落变色,有时菌 丝也能分泌一些色素扩散到培养基内。
霉菌的生长与一般的植物相似,即由一个个作用类似的各粒孢子发芽生长 成菌丝。菌丝通常分为两种,一种如植物根那样,长人培养基内吸收营养的菌 丝,称为营养菌丝。另一种向空气中生长的菌丝,称为气生菌丝,气生菌丝可发育成子实体。
菌丝还有有无横隔之分,无横隔的菌丝,整个菌丝体就是一个大细 胞,内含有很多细胞核,如毛霉、根霉、犁头霉等。有隔膜的菌丝体,整个菌丝体 由多个细胞组成,每一段菌丝体就是一个细胞,每个细胞含有一个或者几个细胞 核,在横隔的中央有极小的孔,是细胞间的细胞质及营养交换的通道,如曲霉的 菌丝具有横隔。
子实体是霉菌特有的繁殖机构,含有或者产生有性或者无性孢子,其形态多 样,大小相差悬殊,红曲霉等着生于菌丝或其分枝顶端,呈链式或呈簇的分生孢子等。霉菌的菌丝细胞也由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及其他内含物组成。
菌 丝的宽度为3 ~10um,细胞壁厚度为100~250um,细胞膜厚度为7 ~10um,细胞核 直径为0。7 ~ 3 pm,幼嫩菌丝的细胞质很均匀,老菌丝的细胞质中含有液泡,霉菌的 孢子可呈不同颜色。
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