生物工程

为了近年来的热点。多肽是由蛋白质中20 种天然氨基酸以不同组成和排列方

式构成的，从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称，其中可调节生

物生理功能的多肽称为功能肽。

2.2 培养基主要成分和生产方法

2.2.1培养基主要成分是淀粉2%(M / V)， 麸皮5%(M / V)，玉米浆3%(M / V)，

接种量5%(V/V)，溶氧0.03-0.04MPa，吐温-80 0.02%(M / V)，MgSO4 0.02%。

2.2.2 碱性蛋白酶的主要生产方法

1. 直接提取法：从动物器官中提取碱性蛋白酶，然后进行分离纯化。

2. 微生物发酵法：培养有产量高的碱性蛋白酶产生菌，目前主要有固态发酵

法和液态发酵法。诺维信和庞博等生物技术公司普遍采用液态发酵法生产

碱性蛋白酶。

2.3生产工艺的选择

上述几种方法中，直接提取法操作简单，但是对原料要求高，并且所得酶

制品比活力很低，提取过程中极易降低酶活力，不适合工业化生产。目前主要

利用微生物发酵法生产碱性蛋白酶，其液态发酵法产酶率较高，并且耗能少，

且简便了下游工作的分离提纯；而固态发酵法产酶周期长，酶比活力较低，产

酶量少，加大了下一步分离提纯的难度。

综上所述，采用液态发酵工艺是可行的，而且是目前国内外碱性蛋白酶生

产的主要生产方法，所以在本次设计采用的工艺是液态发酵法。

2.3.1工艺原理

邱秀宝[8]采集38个不同土样， 从中筛选到一株产碱性蛋白酶的嗜碱性短

小芽孢杆菌R115 ， 经NTG和利福平处理， 获得一株具有高产稳产的碱性

蛋白酶变异株B45。徐子渊[9]等将碱性蛋白酶生产菌2709进行诱变育种， 获

得变异株C1213 ， 酶产量提高了40%。郑铁曾[10]等对如何提高C1213碱性蛋

白酶活力进行了研究， 通过优化设计， 酶活力达到21 000 U /mL， 相对原

始菌株2709酶活提高了170%。冯清平[11]等也从土样中筛选到一株产碱性蛋白

酶的嗜碱性地衣芽孢杆菌53 - A6 ， 对其原生质体进行复合诱变处理， 从中

选育出了耐高温、耐碱的碱性蛋白酶高产株。在生物技术领域中， 碱性蛋白

酶可作为工具酶用于核酸纯化过姚刚等人对培养基成分及培养条件进行优化，

得出最佳的发酵培养基成分为：酵母浸粉2%、蔗糖1.0%、吐温-80 0.5%、硫

酸镁0.02%；发酵条件为：接种量4%(V/V)、起始pH9，在150ml 的三角瓶中，

装液量为25ml，发酵36h。在最佳培养条件下，碱性蛋白酶粗酶活力可达

1670U/ml[12]。

2.3.2工艺流程图

液态发酵法生产碱性蛋白酶的工艺流程，包括原料预处理、液态发酵工序、

双水相萃取和冷冻干燥工艺三大部分。本次设计的主体是原料预处理、液态发

酵工序，生产碱性蛋白酶的基本工艺流程如图1所示。