(4.6)-第二章微生物发酵产酶

Chapter2

TheproductionofEnzymebyFermentationofMicroorganism第2章微生物发酵产酶酶的生产方法提取分离法(Extraction)生物合成(Biosynthesis)化学合成(chemicalsynthesis)SOD-bloodPapain-PapayaChymotrypsin-Pancrea……organ/tissue/cellAmylasefromBacillusProteasefromBacillusPhosphatasefromBacillusGlucoamylasefromAspergillus……PlantcellcultureAnimalcellcultureFewexampleContentsofchapter21、酶生物合成过程2、常见产酶微生物3、酶的发酵工艺条件及控制4、酶生产过程的动力学GoGoGoGo2.1酶生物合成过程ThebiosynthesisprocessofEnzyme1、中心法则-CentralDogma2、RNA的生物合成-Transcription3、蛋白质的生物合成-Translation4、酶生物合成的调节-RegulationGoGoGoGo1、中心法则-CentralDogmaReplication复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。Transcription转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。Translation翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。Reversetranslation逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。2、RNA的生物合成(转录)-Transcription细胞内RNA的生物功能(1)在某些RNA病毒中，其所含的双链RNA作为遗传信息的载体。(2)在蛋白质的生物合成过程中，各种RNA起着重要的作用。其中，tRNA作为氨基酸载体，并由其上的反密码子识别mRNA分子上的密码子；mRNA作为蛋白质合成的模板，由其分子上的三联体密码控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序；rRNA与蛋白质一起组成核糖核蛋白体（核糖体），作为蛋白质生物合成的场所。(3)某些RNA具有生物催化活性，属于核酸类酶，在一定条件下，可以催化有关的生化反应。(4)各种小分子RNA在分子修饰和代谢调节等方面有重要作用。转录过程的特点1、转录的不对称性：在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。反义链antisensestrand（无意义链，负链）：在RNA的转录中，用作模板的DNA链称为反义链。有义链codingstrand（编码链，正链）：在RNA的转录中，不作为模板的DNA链称为有义链。2、转录所需酶：依赖DNA的RNA聚合酶又称为转录酶，是以DNA为模板的一类RNA聚合酶。在原核生物和真核生物中，转录酶有所不同。原核生物的转录酶比较简单，由1种RNA聚合酶催化所有RNA的生物合成。而在真核生物中RNA聚合酶有3种，分别为RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ，它们都属于寡聚酶，酶的亚基数目为4～10个，亚基种类有4～6种。转录过程起始位点的识别recognition转录起始initiation链的延伸elongation转录终止termination转录后加工modificationTheE.coliRNApolymeraseholoenzymeconsistsofsixsubunits:a2bb’s.PossiblecatalyticsubunitsPromoterspecificityEnzymeassembly,activatorbindingRoleunknown(notneededinvitro)36.5kDa15115511kDa(32-90kDa)DNAcodingstrand:(5’)CGCTATAGCGTTT(3’)DNAtemplatestrand:(3’)GCGATATCGCAAA(5’)RNAtranscript:(5’)CGCUAUAGCGUUU(3’)3、蛋白质的合成(翻译)-Translation翻译:以RNA中mRNA为模板,按照其核苷酸顺序所组成的密码指导

蛋白质的合成的过程.mRNA蛋白质翻译

各种信息各种蛋白质（核苷酸排列顺序）（氨基酸排列顺序）蛋白质合成的几个要素

1

mRNA(模板，template)mRNA是带有DNA遗传信息指导蛋白质合成的直接模板。以mRNA为模板,合成一定结构的多肽链的过程(翻译)，就是将mRNA分子中的核苷酸排列顺序转变成蛋白质分子中的氨基酸排列顺序。蛋白质合成的几个要素

2遗传密码，nucleotidetripletcodonmRNA分子中,每三个相邻的核苷酸组成的三联体代表某种氨基酸或其它信息，称为密码子或三联密码。四种核苷酸编成三联体可形成43个即64个密码子。其中：一个起始密码:AUG三个终止密码:UAAUGAUAG多数氨基酸拥有2~4个密码蛋白质合成的几个要素

3转运RNA(transporter)tRNA是氨基酸的转运工具，携带活化的氨基酸到核蛋白体。tRNA有特异性，至少有20种以上。每种tRNA的反密码环顶端均有由三个核苷酸组成的反密码，能与mRNA上相应的密码互补结合。酪5’5’3’AUGGUUUACACA酪氨酰-tRNA反密码mRNA密码(codon)与反密码(anticodon)的碱基配对蛋白质合成的几个要素

4核糖体ribosome核糖体（或称核糖核蛋白体）由蛋白质和rRNA组成。是存在于细胞质内的微小颗粒。Theribosomecompositionofprokaryoticandeukaryoticcell蛋白质合成的几个要素

5其他因子和酶其他辅助因子工具酶蛋白质的合成过程肽链合成的起始initiation肽链合成的延伸elongation肽链合成的终止与释放terminationandrelease合成多肽的输送和加工transportandmodification蛋白质分子的折叠folding1氨基酸活化生成氨酰-tRNA原核生物肽链合成的起始阶段是在GTP和起始因子(InitiationFactor)的参与下，核糖体30S亚基，fMet-tRNAF,mRNA和50S亚基结合，组成起始复合物的过程。

主要包括5个步骤：（1）30S亚基与起始因子IF3结合；（2）30S亚基与mRNA结合，形成30S-IF3-mRNA复合物；（3）fMet-tRNAf与起始因子IF2以及GTP结合，生成fMet-tRNAf-IF2-GTP；（4）在起始因子IF1的参与下，fMet-tRNAf-IF2-GTP与30S-IF3-mRNA结合生成30S起始复合物。在此30S起

始复合物中，fMet-tRNAf上的反密码子正好与mRNA上的起始密码子AUG结合；（5）50S亚基与上述30S起始复合物结合，形成完整的70S

核糖体。同时放出IF1，IF2，IF3，并使GTP水解生

成GDP和Pi。在此70S核糖体形成时，fMet-tRNAf

位于70S核糖体的“P”位（肽酰基位），而它的“A”

位（氨酰基位）是空位。2蛋白质合成起始进位转位成肽3延伸4合成终止高效率的蛋白质合成体系蛋白质的空间结构如何形成？功能与结构如何统一？体外、体内的结构如何变化？蛋白质分子设计及蛋白质工程的需要越来越多的基因工程产物需要复性复活,要求蛋白质折叠的理论及技术的指导。基因工程重组蛋白类产物必须要形成正确的折叠才能表现出功能和活性。5蛋白质的折叠4、酶生物合成的调节(regulation)基因水平的表达控制酶含量的调节操纵子（operon）：是一组功能相关，受同一调控区控制的基因组成的一个遗传单位。ABEX底物水平酶水平

酶活性的调节酶含量的调节酶的定位调节辅助因子生长发育的不同时期（时间）外界环境变化（空间）酶合成与分解速度的变化

(动态平衡，基因表达调控)产物调节细胞内酶的调控模式酶在细胞内的含量取决于酶的合成速度和分解速度。细胞根据自身需要，严格控制细胞内各种酶的合理含量，从而对各种生物化学过程进行调控。酶含量调节的化学本质是基因表达的调节。在细胞内，所合成的酶的种类及数量是由特殊的基因信息决定的。DNA所携带的酶蛋白遗传信息，需要通过转录和翻译而合成酶蛋白。在细胞内进行的转录或翻译过程都有特定的调节控制机制，其中转录的调控占主导地位。因此，基因表达的调控主要在转录水平上进行。酶合成诱导的现象—JacobandMonod的工作：已知分解利用乳糖的酶有：-半乳糖苷酶；-半乳糖苷透过酶；硫代半乳糖苷转乙酰酶。实验发现：1大肠杆菌生长在葡萄糖培养基上时，细胞内无上述三种酶合成；2大肠杆菌生长在唯一碳源乳糖培养基上时，细胞内有上述三种酶

合成；当换成葡萄糖培养基时，三种酶基本消失；3表明菌体生物合成的经济原则：需要时才合成。

本世纪三十年代，H.Karstrom在对糖代谢过程中的某些酶的合成进行研究时提出：诱导酶与组成酶某些代谢物可以诱导某些酶的合成，是通过促进为该酶编码的基因的表达而进行的，这种现象叫做酶合成的诱导。能诱导酶合成的物质叫诱导物。被诱导合成的酶叫诱导酶。酶合成阻遏的现象—JacobandMonod的工作：实验发现：1大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时，检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在；2在上述培养基中加入色氨酸，检测发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低，直至消失。3表明色氨酸的存在阻止了色氨酸合成酶的合成，体现了菌生长的经济原则：不需要就不合成。某些代谢物可以阻止某些酶的合成，是通过阻止为该酶编码的基因的表达而进行的，这种现象叫做酶合成的阻遏。能阻遏酶合成的物质叫辅阻遏物。被辅阻遏物作用而停止合成的酶叫阻遏酶。乳糖操纵子的诱导机制调节基因操纵基因结构基因mRNA酶蛋白阻遏蛋白不能与操纵基因结合，结构基因表达调节基因操纵基因结构基因辅阻遏物trp代谢产物与阻遏蛋白结合，使之构象发生变化与操纵基因结合，结构基因不能表达色氨酸操纵子的阻遏调节细菌乳糖操纵子的作用机制(降解物阻遏)调节基因启动子操纵基因lacZlacYlacACAPcAMPCAP-cAMP复合物mRNA当葡萄糖作唯一碳源时，葡萄糖的降解物对腺苷酸环化酶有抑制作用，则cAMP的浓度降低，CAP-cAMP复合物减少，不能与启动子结合，故转录不得进行。+-半乳糖苷酶-半乳糖苷透过酶-半乳糖苷乙酰基转移酶酶过去称葡萄糖效应乳糖操纵子的分解代谢物阻遏作用机制2.2常见产酶微生物CommonMicroorganisminEnzymeProduction基本要求：不是致病菌易培养和管理发酵周期短，产酶量高产酶性能稳定（不易变异退化）利于酶产品分离（产生胞外酶）对医药和食品用酶,还应考虑安全性：凡从可食部分或食品加工中传统使用的微生物生产的酶，安全!由非致病微生物制取的酶，需作短期毒性实验。非常见微生物制取的酶，需做广泛的毒性实验，包括慢性中毒实验。1.细菌（在酶制剂工业中常用的是球菌和杆菌）

(1)大肠埃希氏杆菌（

Escherichiacoli）形态：短杆或长杆状，0.5～1.0×1.0～3.0um，革兰氏阴性，运动(周毛)或不运动，无芽孢，一般无荚膜。菌落呈白色至黄白色，扩展，光滑，闪光。Escherich属菌株和大多数大肠杆菌是无害，但也有些大肠杆菌是致病的，会引起腹泻和尿路感染。劳模：大肠杆菌主要因它易于在实验室操作、生长迅速，而且营养要求低。应用：

大肠杆菌能作为宿主供大量的细菌病毒生长繁殖 大肠杆菌也是最早用作基因工程的宿主菌

工业上生产谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸酶和天冬酰氨酶、青霉素酰化酶、β-半乳糖苷酶以及基因工程用酶（限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等）(2)醋酸杆菌（Acetobacter）菌体从椭圆至杆状，单个、成对或成链，革兰氏阴性，运动（周毛）或不运动，不生芽孢。好气。含糖、乙醇和酵母膏的培养基上生长良好。应用：有机酸(食醋等）、葡萄糖异构酶(高果糖浆)、山梨糖(维C中间体）(3)枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）直状、近直状的杆菌，周生或侧生鞭毛，革兰氏阳性，无荚膜，芽孢0.5×1.51.8m，中生或近中生。枯草芽孢杆菌是工业发酵的重要菌种之一。生产淀粉酶、蛋白酶、β－葡聚糖酶、碱性磷酸酶、5’-核苷酸酶、某些氨基酸及核苷。放线菌（放线菌能产生各种胞外酶，而且还是生产抗生素的主要微生物。）

链霉菌：葡萄糖异构酶、青霉素酰化酶、纤维素酶、蛋白酶、几丁质酶等，以及16α羟化酶用于甾体转化。黑曲霉：糖化酶、α－淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶等米曲霉：蛋白酶、糖化酶等，传统酒曲和酱油曲3.霉菌

（1）曲霉分布：广泛分布于土壤、空气和谷物上，可引起食物、谷物和果蔬的霉腐变质，有的可产生致癌性的黄曲霉毒素。代表种：黑曲霉Asp.Niger、黄曲霉Asp.flavus应用：是制酱、酿酒、制醋的主要菌种。是生产酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、果胶酶）的菌种。生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸等）。农业上用作生产糖化饲料的菌种。木霉：纤维素酶、甾体转化等青霉：葡萄糖氧化酶、青霉素酰化酶等根霉：糖化酶、α－淀粉酶、甾体转化等毛霉：蛋白酶、糖化酶、α-淀粉酶等4.酵母菌

啤酒酵母：酒类生产、丙酮酸脱羧酶。假丝酵母：脂肪酶、尿酸酶等。啤酒酵母假丝酵母产酶微生物的来源：（1）土壤中的产酶微生物；（2）水体（淡水和海水）中的产酶微生物；（3）极端环境中的产酶微生物（极端酶的生物合成需依靠在常温微生物菌体内通过相应基因表达来实现。从极端环境中发现新酶的可能性极大。）（4）诱变育种和基因工程育种2.3酶的发酵工艺条件与控制Thefermentationprinciplesanditscontrolofenzymeproduction1、培养基2、发酵条件及控制-Transcription3、提高产酶的措施-TranslationGoGoGo酶的发酵生产过程筛选菌工程菌活化扩大培养大罐发酵提取纯化半成品精制干燥成品酶发酵生产的工艺控制培养基碳源葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖玉米淀粉、甘薯淀粉、土豆淀粉等（成本低）甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜油、脂肪、有机酸等氮源有机氮源：黄豆粉、玉米浆、蛋白胨、酵母粉、鱼粉无机氮源：氨水、铵盐、硝酸盐无机盐大量：镁、钙、钾、磷、硫、氯微量：铜、铁、锌、锰、钴等生长因素氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素、生长激素1、培养基各种生物对营养的需求1、选择适宜的营养物质2、营养物的浓度及配比合适3、物理、化学条件适宜4、经济节约5、精心设计、试验比较培养不同的微生物必须采用不同的培养条件；培养目的不同，原料的选择和配比不同；不同阶段，培养条件也有所差异。培养基的设计原则五大要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础培养基（medium）是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。任何培养基都应该具备微生物生长所需要五大营养要素常用碳源：选择碳源时应考虑的因素：营养的角度对酶生物合成的调节作用：选用有诱导作用的碳源，少使用有分解代谢物阻遏作用的碳源。如α－淀粉酶（用淀粉而不用果糖）；β－半乳糖苷酶（用乳糖而不用葡萄糖）原料的供求和价格水是微生物最基本的组成分（70％—90％）水是微生物体内和体外的溶剂（吸收营养成分和代谢废物）水是细胞质组分，直接参与各种代谢活动调节细胞温度和保持环境温度的稳定（比热高，传热快）水碳源——提供碳素化合物、能量构成细胞物质和代谢产物中氮素（不能用作能源）氮源有机氮源蛋白胨、酵母膏、牛肉膏无机氮源铵盐、硝酸盐参与酶的组成、构成酶活性基、激活酶活性维持细胞结构的稳定性调节细胞渗透压控制细胞的氧化还原电位有时可作某些微生物生长的能源物质常用：硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钾、钠、钙、镁、铁等元素的化合物。氮源无机盐注意合适的碳氮比（C/N）生长因子生长因子是指某些微生物不能用普通的碳源、氮源物质进行合成，而必须另外加入少量的生长需求的有机物质。分类：化学结构分成维生素、氨基酸、嘌呤（或嘧啶）及其衍生物和类脂成分等四类功能：以辅酶与辅基的形式参与代谢中的酶促反应实验室中常用酵母膏、蛋白胨、牛肉膏等作为各种生长因子的的需要，麦芽汁、米曲汁等天然培养基中本身含有各种生长因子实验室的常用培养基：细菌：牛肉膏蛋白胨培养基（或简称普通肉汤培养基）；放线菌：高氏1号合成培养基培养；酵母菌：麦芽汁培养基；霉菌：查氏合成培养基；例如枯草芽孢杆菌：一般培养：肉汤培养基或LB培养基；自然转化：基础培养基；观察芽孢：生孢子培养基；产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基；枯草杆菌BF7658α-淀粉酶发酵培养基：玉米粉8%，豆饼粉4%，磷酸氢二钠0.8%，硫酸铵0.4%，氯化钙0.2%，氯化按0.15%（自然pH）。枯草杆菌AS1.398中性蛋白酶发酵培养基：玉米粉4%，豆饼粉3%，麸皮3.2%,糠1%,磷酸氢二钠0.4%,磷酸二氢钾0.03%（自然pH）。黑曲霉糖化酶发酵培养基：玉米粉10%，豆饼粉4%，麸皮1%（pH4.4～5.0）。地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶发酵培养基：玉米粉5.5%,豆饼4%,磷酸氢二钠0.4%,磷酸二氢钾0.03%(pH8.5)。黑曲霉AS3.350酸性蛋白酶发酵培养基:玉米粉6%,豆饼粉4%,玉米浆0.6%,氯化钙0.5%,氯化铵1%,磷酸氢二钠0.2%(pH5.5)。游动放线菌葡萄糖异构酶发酵培养基：糖蜜2%，豆饼粉2%，磷酸氢二钠0。1%，硫酸镁0。05%(pH7.2)。桔青霉磷酸二酯酶发酵培养基：淀粉水解糖5%，蛋白胨0.5%,硫酸镁0.05%,氯化钙0.04%,磷酸氢二钠0.05%,磷酸二氢钾0.05%(自然pH)。黑曲霉AS3.396果胶酶发酵培养基:麸皮5%,果胶0.3%,硫酸铵2%,磷酸二氢钾0.25%,硫酸镁0.05%,硝酸钠0.02%,硫酸亚铁0.001%(自然pH)。枯草杆菌AS1.398碱性磷酸酶发酵培养基:葡萄糖0.4%,乳蛋白水解物0.1%,硫酸铵1%,氯化钾0.1%,氯化钙0.1mmol/L,氯化镁1.0mmol/L,磷酸氢二钠20mol/L(用pH7.4的Tris-HCl缓冲液配制)2、发酵条件及控制为了维持培养基pH的相对恒定，通常在培养基中加入pH缓冲剂，或在进行工业发酵时补加酸、碱。通常培养条件：细菌与放线菌：pH7~7.5酵母菌和霉菌：pH4.5~6范围内生长pH值的控制细胞发酵产酶的最适pH值与生长最适pH值往往有所不同。细胞生产酶的最适pH值通常接近于该酶催化反应的最适pH值。pH调控产酶比例：有些细胞可以同时产生若干种酶，在生产过程中，通过控制培养基的pH值，往往可以改变各种酶之间的产量比例。（如米曲霉产蛋白酶）通常在生物学范围内每升高10℃，生长速度就加快一倍，所以温度直接影响酶反应，对于微生物来说，温度直接影响其生长和合成酶。温度的控制有些细胞发酵产酶的最适温度与细胞生长最适温度有所不同，而且往往低于生长最适温度。这是由于在较低的温度条件下，可以提高酶所对应的mRNA的稳定性，增加酶生物合成的延续时间，从而提高酶的产量。枯草杆菌的最适生长温度为34～37℃黑曲霉的最适生长温度为28～32℃溶解氧（DO)的控制在酶的发酵生产过程中，处于不同生长阶段的细胞，其细胞浓度和细胞呼吸强度各不相同，致使耗氧速率有很大的差别。因此，必须根据耗氧量的不同，不断供给适量的溶解氧。培养液中溶解氧的量，决定于在一定条件下氧气的溶解速度。溶氧速率与通气量、氧气分压、气液接触时间、气液接触面积以及培养液的性质等有密切关系。一般说来，通气量越大、氧气分压越高、气液接触时间越长、气液接触面积越大，则溶氧速率越大。培养液的性质，主要是黏度、气泡、以及温度等对于溶氧速率有明显影响。调节通气量调节氧的分压调节气液接触时间调节气液接触面积（搅拌、挡板）改变培养液的性质（消泡）控制溶解氧方法酶发酵生产的工艺控制pH、T、DOpH生产pH值接近反应pH值不同pH值产不同酶T微生物生长和产酶温度不同，分阶段控温控温方式:热水↑，冷水↓DO一般为好氧微生物溶氧控制方式通气、搅拌、氧分压、罐压、挡板3、提高酶产量的措施

添加诱导物对于诱导酶的发酵生产，在发酵过程中的某个适宜的时机，添加适宜的诱导物，可以显著提高酶的产量。例如，乳糖诱导β-半乳糖苷酶，纤维二糖诱导纤维素酶，蔗糖甘油单棕榈酸诱导蔗糖酶的生物合成等。诱导物一般可以分为3类

酶的作用底物酶的催化反应产物作用底物的类似物控制阻遏物的浓度阻遏作用根据机理不同，可分为：产物阻遏和分解代谢物阻遏两种。1.产物阻遏作用是由酶催化作用的产物或者代谢途径的末端产物引起的阻遏作用。2.分解代谢物阻遏作用是由分解代谢物（葡萄糖等和其它容易利用的碳源等物质经过分解代谢而产生的物质）引起的阻遏作用。控制阻遏物的浓度是解除阻遏、提高酶产量的有效措施。为了减少或者解除分解代谢物阻遏作用，应当控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度。采用其他较难利用的碳源，如淀粉等采用补料、分次流加碳源添加一定量的环腺苷酸（cAMP）对于受代谢途径末端产物阻遏的酶，可以通过控制末端产物的浓度的方法使阻遏解除。添加表面活性剂表面活性剂可以与细胞膜相互作用，增加细胞的透过性，有利于胞外酶的分泌，从而提高酶的产量。

将适量的非离子型表面活性剂，如吐温（Tween）、特里顿(Triton)等添加到培养基中，可以加速胞外酶的分泌，而使酶的产量增加。由于离子型表面活性剂对细胞有毒害作用，尤其是季胺型表面活性剂（如‘新洁而灭’等）是消毒剂，对细胞的毒性较大，不能在酶的发酵生产中添加到培养基中。添加产酶促进剂

产酶促进剂是指可以促进产酶、但是作用机理未阐明清楚的物质。例如，添加一定量的植酸钙镁，可使霉菌蛋白酶或者桔青霉磷酸二酯酶的产量提高1～20倍；添加聚乙烯醇（Polyvinylalcohol）可以提高糖化酶的产量。产酶促进剂对不同细胞、不同酶的作用效果各不相同，现在还没有规律可循，要通过试验确定所添加的产酶促进剂的种类和浓度。酶发酵过程中提高酶产量的措施措施举例添加诱导物酶的作用底物乳糖：大肠杆菌——β-半乳糖苷酶果胶：黑曲霉——果胶酶酶的反应产物半乳糖醛酸（果胶酶催化果胶水解）：果胶酶纤维素二糖（纤维素酶催化纤维素水解）：纤维素酶酶的底物类似物IPTG（乳糖的结构类似物）：β-半乳糖苷酶蔗糖甘油单棕榈酸酯（蔗糖的结构类似物）：蔗糖酶控制阻遏物浓度分解代谢物阻遏：生产β-半乳糖苷酶时控制葡萄糖浓度产物阻遏：移走产物或添加产物类似物添加表面活性剂Tween,Triton添加产酶促进剂添加聚乙烯醇可提高糖化酶产量2.4酶生产过程的动力学1、酶生物合成的模式2、酶生产过程中细胞生长动力学3、酶生产过程中产酶动力学GoGoGo1、酶生物合成的模式(细胞生长与酶合成关系)细胞在一定条件下培养生长，其生长过程一般经历调整期、生长期、平衡期和衰退期等4个阶段通过分析比较细胞生长与酶产生的关系,可以把酶生物合成的模式分为4种类型。即同步合成型，延续合成型，中期合成型和滞后合成型。

酶生物合成的模式细胞浓度（mg/ml）时间（h）酶浓度（U/ml）同步合成型酶合成与细胞生长同步米曲霉生产单宁酶可诱导，不受阻遏酶对应的mRNA很不稳定细胞浓度（mg/ml）时间（h）延续合成型酶合成与细胞生长同时开始，平衡期后仍继续合成黑曲霉生产聚半乳糖醛酸酶可诱导，不受阻遏酶对应的mRNA很稳定酶浓度（U/ml）酶生物合成的模式细胞浓度（mg/ml）时间（h）中期合成型酶合成在细胞生长开始一段时间才开始，平衡期结束枯草杆菌生产碱性磷酸酶受产物阻遏酶对应的mRNA不稳定细胞浓度（mg/ml）时间（h）滞后合成型当细胞生长进入平衡期后才开始酶合成黑曲霉生产酸性蛋白酶受分解代谢物阻遏酶对应的mRNA很稳定酶浓度（U/ml）酶浓度（U/