酶製劑微生物
正文
植物由於生長地域、季節、氣候等的影響，生產酶製劑的產、質量都不穩定。動物產生的酶主要從屠宰牲畜的腺體中提取，來源有限；只有微生物生產的酶，可滿足任何規模的需求，產率高、質量穩定。微生物酶製劑既可取代性能相同的動、植物主要酶製劑種類，又能生產出在100℃起催化作用的高 溫α-澱粉酶和在pH10～12起作用的洗滌劑蛋白酶等品種。20世紀40年代，微生物酶製劑工業迅速發展起來。現在酶製劑的生產是以深層發酵為主，以半固體發酵為輔，菌株產酶的能力也有很大的提高。60～70年代發展起來的固定化酶和固定化細胞技術使酶可反覆使用和連續反應進行，其套用的範圍也更加擴大。目前，除食品、輕紡工業外，微生物酶製劑還用於日用化學、化工、製藥、飼料、造紙、建材、生物化學、臨床分析等方面，成為發酵工業的重要部門。生產酶製劑的微生物有絲狀真菌、酵母、細菌 3大類群，主要是用好氣菌。幾種主要工業酶的菌種和使用情況如下：
澱粉酶類 α-澱粉酶水解澱粉生成糊狀麥芽低聚糖和麥芽糖。以芽孢桿菌屬的枯草芽孢桿菌和地衣形芽孢桿菌深層發酵生產為主，後者產生耐高溫酶。另外也用麴黴屬和根霉屬的菌株深層和半固體發酵生產，適用於食品加工。α-澱粉酶主要用於製糖、紡織品退漿、發酵原料處理和食品加工等。葡糖澱粉酶能將澱粉水解成葡萄糖，現在幾乎全由黑麴黴深層發酵生產，用於製糖、酒精生產、發酵原料處理等。
蛋白酶 使用菌種和生產品種最多。用地衣形芽孢桿菌、短小芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌以深層發酵生產細菌蛋白酶；用鏈黴菌、麴黴深層發酵生產中性蛋白酶和麴黴酸性蛋白酶，用於皮革脫毛、毛皮軟化、製藥、食品工業；用毛霉屬的一些菌進行半固體發酵生產凝乳酶，在製造乾酪中取代原來從牛犢胃提取的凝乳酶。
葡糖異構酶 70年代迅速發展起來的一個品種。先用深層發酵取得鏈黴菌細胞，待固定化後，將葡萄糖液轉化成約含果糖50％的糖漿，這種糖漿可代替蔗糖用於食品工業。用澱粉酶、葡糖澱粉酶和葡糖異構酶等將玉米澱粉製成果糖漿已成為新興的製糖工業之一。
其他重要工業用酶還有：用麴黴、木霉半固體發酵生產的纖維素酶;用麴黴生產的果膠酶、半纖維素酶;麴黴和青黴深層發酵生產的葡糖氧化酶和過氧化氫酶；用假絲酵母、麴黴深層發酵生產的脂肪酶等；用黑麴黴深層或半固體發酵生產的葡糖澱粉酶、葡糖氧化酶、過氧化氫酶、脂肪酶、乳糖酶等；用米麴黴生產的澱粉酶、蛋白酶、核糖核酸酶；用芽孢桿菌生產的蛋白酶、α-澱粉酶。
中國從 1964年開始生產細菌α－澱粉酶。至今除有α－澱粉酶（枯草芽孢桿菌）,蛋白酶（芽孢桿菌、麴黴、鏈黴菌），葡糖澱粉酶（黑麴黴）等主要酶製劑品種外，還有脂肪酶（假絲酵母）、葡糖氧化酶（青黴）、天冬醯氨酶（大腸桿菌）及用固定化技術生產的葡糖異構酶（鏈黴菌）、青黴素醯化酶、天冬氨酸酶、多核苷酸磷酸化酸化酶（大腸桿菌）、富馬酸酶（假絲酵母）等多種酶製劑品種。
工業酶製劑生產菌種除要不斷進行選育外，還應遵守以下條件：①儘可能多生產所需要的胞外酶；②菌種特性要穩定，如產酶能力、半固體發酵用菌株的生孢子能力等不能減退或波動；③用廉價的工業原料；④不產生干擾生產或影響產品的副產物（如膠狀物、色素等）；⑤不能使用產毒素的菌種和它們的近緣種。
每個微生物細胞有產生2500種以上酶的能力。現在開發的只是以水解酶類為主的很小一部分，而且在生產上使用的菌種數也很有限。因此，在酶的種類和劑型上都很有開發的潛力。在技術上，除誘變育種外，已開始採用融合、雜交等細胞工程和基因工程等技術來培育性能更優良的新型菌種。
參考書目
L.A.Underkofter, Microbial Enzymes,in: B.M.Miller and W.Litsky(ed), Industrial Microbiology,McGraw-Hill Book Co.,New York,1976.
