微生物應用工業 Ch4. 微生物之發酵代謝 阮雪芬 Oct 8, 2002 NTUT

代謝產物之蓄積

胺基酸的生產 在微生物系中所發現的種種酵素活性控制方式, Fig 4-33 –Unbranched pathway to one product –Branched pathways to several products Multivalent feedback Cooperative feedback Reversal of inhibition Inhibition by branch-point compounds Iso-enzymes with specific effects

胺基酸的生產 Ornithine 發酵 Glutamate  Ornithine, Fig 4-35 Lysine, methionine, threonine 發酵 Asparate  Lysine,Fig 4-36 Glutamic acid 發酵 Glucose  Glutamate,Fig 4-37 Biotin  cell membrane 有較高的通透性, Glutamate 會流失至培養基中

Nucleic acids 關連物質之 生產 Phosphatase Fig 4-38

抗生素的生產 鏈黴菌 –Aminotransferate enzyme was produced in low glucose. 青黴素, Fig 4-39

Amphibolic Pathway Fig 4-40

微生物應用工業 Ch5. 微生物催化劑

緒論 酵素 – 主成份為蛋白質 – 有機催化劑 酵素反應模型 : Fig 5-1 –Lock and key –E: Enzyme –S: Substrate

生物催化劑之定義及優點 定義 Biocatalysts Enzyme: Protein Immobilized bio-catalysts Enzyme Cell Organella

生物催化劑之定義及優點 優點 : – 溫和條件下 – 對基質具特異選擇性 – 具有反應的立體特異性 – 特定部位之分解反應 – 低能源消耗 – 無公害 – 能製造醫藥, 強化食品等高級產品

酵素反應程序 以酵素為催化劑利用於反應程序者 1897, Buchner 酵母萃取液 1926, J. B.Sumner 蛋白質結晶化單離成功 酵素反應程序之技術革新歷史 Table 5-1 – 酵素改質技術 – 固定化酵素技術或生物反應器技術 工業化實用固定化生物催化劑反應程序 Table 5-2

酵素之單位 任意單位 公定單位 特殊活性及分子活性

酵素之一般命名法 基質名之結尾, 省略一部分 -ose 或不省直接 加 -ase 作用於伊群化學構造相同者 - protease 基於能催化化學反應之酵素 -dehyrogenase 組合基質名稱與酵素能作用的化學反應 - triosephosphate isomerase

酵素之分類法 氧化還原酵素 A + B P + Q 轉移酵素 A + B P + Q 加水分解酵素 A (+ W) P + Q

酵素之分類法 分解酵素 A P + Q A P (+W) 異化性酵素 A P 合成酵素 A + B +C P + Q +R

酵素的統一分類與 EC 編號 主要特徵 – 酵素分類不依據其構造或性質, 依其新催化 的反應種類來分類 – 酵素名由二部分構成 : 基質 催化反應種類 – 由四個數字的系統編號

酵素的統一分類與 EC 編號 EC1: Oxido-reductase S red + S ’ ox  S ox + S ’ red EC2: Transferase S – G + S ’  S ’ – G +S EC3: Hydrolase EC4: Lyase EC5: Isomerase L-  D- EC6: Ligase, Synthease