提高酶产量的措施

提高酶产量的措施

在酶的发酵生产过程中，为了提高酶的产量，除了选育优良的产酶细胞外，还可以采用一些与酶发酵工艺有关的措施，例如添加诱导物、控制阻遏物浓度等。例如添加诱导物、控制阻遏物浓度等。

添加诱导物。对于诱导酶的发酵生产，在发酵培养基中添加诱导物能使酶的产量显著增加。一般可分为三类：①酶的作用底物，例如青霉素是青霉素酚化酶的诱导物；②酶的反应产物，例如纤维素二糖可诱导纤维素酶的产生；③酶的底物类似物，例如异丙基－β－D－硫代半乳糖苷（IPTG）对β－半乳糖苷酶的诱导效果比乳糖高几百倍。其中使用最广泛的诱导物是不参与代谢的底物类似物。

降低阻遏物浓度。微生物酶的生产受到代谢末端产物的阻遏和分解代谢物阻遏的调节。为避免分解代谢物的阻遏作用，可采用难于利用的碳源，或采用分次添加碳源的方法使培养基中的碳源保持在不至于引起分解代谢物阻遏的浓度。例如在β－半乳糖苷酶的生产中，只有在培养基中不含葡萄糖时，才能大量诱导产酶。对于受分解代谢物阻遏的酶，可通过控制末端产物的浓度使阻遏解除，例如，组氨酸的合成途径中，10种酶的生物合成受到组氨酸的反馈阻遏，若在培养基中添加组氨酸类似物，如2－噻唑丙氨酸，可使这10种酶的产量增加10倍。

表面活性剂。在发酵生产中，非离子型的表面活性剂常被用作产酶促进剂，但它的作用机理尚未搞清，可能是由于它的作用改变了细胞的通透性，使更多的酶从细胞内透过细胞膜泄漏出来，从而打破了胞内酶合成的反馈平衡，提高了酶的产量。此外，有些表面活性剂对酶分子有一定的稳定作用，可以提高酶的活力，例如在霉菌的发酵生产中添加1%的吐温（一种乳化剂），可使纤维素酶的产量提高几倍到几十倍。

添加产酶促进剂。产酶促进剂是指那些能提高酶产量但作用机理尚未阐明的物质，它可能是酶的激活剂或稳定剂，也可能是产酶微生物的生长因子，或有害金属的黏合剂，例如添加植酸钙可使多种霉菌的蛋白酶和橘青霉的5－磷酸二酯酶的产量提高2～20倍。