[發明專利]一種微生物酶制劑的制備方法

在審

• 申請號: 202110278411.7
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112961777A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 李君占
• 申請（專利權）人: 北京鑫佰利科技發展有限公司
• 主分類號: C12N1/02
• 分類號: C12N1/02;C12N1/06;C12N9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種微生物酶制劑的制備方法，特別是提供一種細菌液體發酵法制備微生物酶制劑的方法，采用膜濃縮過濾的方法，并加入洗滌液除去發酵液中的小分子可溶性雜質和無機鹽，再經過勻漿破壁、分離提純及凍干，得到相應的粗制酶制劑或精制酶制劑。該方法工藝簡單，設備投資低，操作方便，適用于工業化大規模生產。

技術領域

本發明涉及酶工程技術領域，特別是提供了一種微生物酶制劑的制備方法。

背景技術

酶是由活細胞產生的，對其底物具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質。酶作為一種生物催化劑，具有高效性、專一性、反應條件溫和等特點，廣泛應用于食品、紡織、醫藥衛生、能源開發、環境工程、化工等各個生產領域。

酶的種類繁多，來源及用途各不相同，因而對酶制品的純度要求也不同。工業上用酶有的只需要粗制品，一般無需高度純化，如洗滌劑用的蛋白酶，只需經過簡單的提取分離即可。食品工業用酶，則需經過適當的分離純化，以確保安全和衛生。醫藥用酶，特別是注射用酶及分析測試用酶，則需要經過高度的分離純化過程。

酶的制備主要有兩種方法，即直接提取法和微生物發酵生產法。早期酶制劑是以動植物作為原料，從中直接提取獲得。由于動植物生長周期長，有受地理、氣候和季節等因素的影響，原料來源受到限制，一般不適用于大規模工業化生產。目前，人們越來越多地轉向以微生物作為酶的主要來源。

采用微生物發酵法制備酶，具有很多優勢：①微生物種類繁多，幾乎自然界中存在的所有酶，都可以在微生物中找到。②微生物生長繁殖快，生活周期短，因而酶的產量高。③用于培養微生物的原料來源豐富，價格低，酶的制備成本低。④可以通過誘變等方法培育出高產菌種。⑤結合基因工程、細胞工程等現代生物技術手段，可以完全按照人類的需要使微生物產出目的酶。

由于微生物發酵法生產酶具有以上獨特優點，目前工業上使用的酶制劑，絕大多數來自于微生物，如淀粉酶類的α一淀粉酶、β一淀粉酶、葡萄糖淀粉酶以及異淀粉酶等都是從微生物中生產的。

盡管微生物發酵法生產酶制劑存在上述優點，但仍存在一些問題需要解決。①消除毒性：微生物發酵法生產的酶制品中會帶有一些細菌自身的生理活性物質，這些生理活性物質往往對人體有害，因此需要更高的分離純化技術以保證安全。②優良產酶菌種的篩選培育：大多數工業微生物制酶生產采用的菌種較少，目前僅局限于11種真菌、8種細菌和4種酵母菌。只有不斷尋找更多的適用的產酶菌種，才可能使越來越多的酶采用微生物發酵法進行工業化生產。

酶的微生物發酵生產方式有兩種，一種是固體發酵法，另一種是液體發酵法。

固體發酵法是利用麩皮和米糠為主要原料，添加谷糠、豆餅等，加水攪拌成半固體狀態，供微生物生長和產酶，主要用于真菌來源的商業酶的生產。其中用米曲霉生產淀粉酶，以及用曲霉和毛霉生產蛋白酶在中國和日本已有悠久的歷史。

液體發酵法又分液體表面發酵和液體深層發酵法兩種。其中液體深層發酵法是現在普遍采用的方法。以細菌為來源的酶的工業化生產均采用此種方法。

細菌液體發酵法得到的細菌培養液，多采用離心設備分離菌體，如專利CN110527673A葡萄糖脫氫酶的制備方法中基因工程菌（大腸桿菌）培養液通過離心設備分離菌體。專利CN110819610A極耐熱甘露聚糖酶基因工程菌（大腸桿菌BL21）培養液采用離心收集菌體，專利CN108315315A制備阿魏酸脫羧酶的方法，將產阿魏酸脫羧酶的微生物培養，得細胞培養液，離心，制得菌體細胞。

使用離心設備處理微生物培養液的方法適用于實驗室小規模處理，工業放大規模比較困難，操作復雜，收率低，具有一定的局限性。

發明內容