细胞固定化方法对酶活稳定性的影响

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1、细胞固定化方法对酶活稳定性的影响朱敏捷冯超(南京臣功制药股份有限公司210038)[摘要]本文以大肠杆菌为转化菌，研究了海藻酸钠包埋法细胞固定化技术，初步探讨了细胞固定化方法对产天冬氨酸酶活稳定性的影响。将固定化细胞放置于不同条件下保存,对比研究保存前后的酶活力，结果表明：海藻酸钠浓度4%，细胞浓度5%,温度40℃时保存的固定化细胞酶活稳定性最高。[关键词]固定化细胞，天冬氨酸，海藻酸钠，大肠杆菌:TQ920:A:1009-914X(2014)17-0272-02[Abstract]Thecharacteristicsofth

2、esodium-alginateimmobilizedcelleimportantfactorsinfluencingit’sstabilityofenzymaticactivityaticactivityofimmobilizedcellunderdifferentconditionssaved.Theresultsshoalconditionofthestabilityofenzymeactivityofimmobilizedcellalginateand5%Escherichiacolibiomassat40℃.[Key

3、mobilizedcell,Asparticacid,Sodiumalginate,Escherichiacoli1前言利用物理或化学的手段将游离的细胞定位于限定的空间区域并使其保持活性和可反复使用的一种技术称之为细胞的固定化，该细胞称固定化细胞[1]。由于该技术既不需要把酶从细胞中提取出来,又不需要加以纯化,因而酶活性损失小。研究和应用表明,固定化微生物技术有微生物密度高、反应速度快、耐毒害能力强、微生物流失少、产物分离容易、处理设备小型化等优点[2]。尽管目前还局限在研究阶段，但细胞固定化技术在工业生产的各方面都显示出了广

4、阔的前景，而且其应用范围超出食品加工、轻化工业和制药业，现已扩展到化学分析、环境保护、能源开发等领域。发达国家采用细胞固定化技术制作微生物接种剂接种土壤,并显示出良好的应用前景。国内利用固定化细胞技术生产啤酒和化学试剂等也已获得成功[3]。，由此可见，将来由固定化细胞和酶所构成的具有高效、低耗、无公害、长寿命、安全、自动和连续的生物反应器将逐渐代替传统的发酵工艺和有机合成工艺。固定化细胞多为球型颗粒，必需具有生命活力，因此维持细胞适度的生长和繁殖等尤为重要，如果生长、繁殖过度，容易使细胞泄漏出来，增加扩散障碍，破坏固定化细胞的

5、载体或基质[4]。固定化细胞的微环境对固定化细胞活力的发挥有很大的影响。固定化细胞的呼吸、生长速度、扩散速率以及代谢作用等，将随着细胞浓度的增加而降低，但其抗拒不良外界环境条件的能力通常要比游离细胞高[5]。从理论上讲，任何一种限制细胞自由流动的技术都可以用于细胞的固定化，但并非一切能够应用可溶性酶的地方都可以用固定化细胞来代替。使用固定化细胞的过程中，pH值、温度、底物、载体等都对它的活力、应用效率有影响[6]。目前制备固定化细胞的方法有吸附法，包埋法，共价结合法等，本文主要是用包埋法：将细胞悬浮于一定浓度的海藻酸钠溶液中[

6、7]，再与适当浓度的氯化图4保存温度对固定化细胞酶活稳定性的影响注：保存温度表示为■，40℃；▲，50℃；◆，70℃）钙溶液接触，则形成海藻酸钙凝胶[8]，研究固定化方法对产天冬氨酸酶活稳定性的影响，通过不同的固定化方法对固定化细胞酶活力的影响，测得固定化方法对产天冬氨酸酶活稳定性的影响；同时通过对不同浓度的载体及细胞浓度对固定化细胞酶活力的影响，继续进行研究对比，从而得出最高的酶活力；在载体和浓度都相同的情况下，再次通过对pH，温度等的不同对固定化细胞酶活稳定性的影响，研究固定化方法对产天冬氨酸酶活稳定性的影响。2实验材料与

7、仪器2.1实验材料菌种：大肠杆菌2.2仪器TE612-L电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）；MC-23高压灭菌锅（上海精密科学仪器有限公司）；SARGIN:0cm0cm0pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormalalign=left>3实验方法3.1细胞的培养斜面培养基组成（1L）：牛肉膏10g，蛋白胨10g，富马酸10g，葡萄糖0.5g，琼脂20g，MgSO4·7H2O0.2g，NaCl5g。用浓氨水调pH至7.0～7.2，分装于试管中，120℃灭菌20分钟，冷却后放置成

8、斜面。培养条件：接种后置于37℃恒温培养箱中培养16～24小时，放置在冰箱中保存。液体培养基组成（1L）：牛肉膏3.0g，蛋白胨3.0g，富马酸8.0g，MgSO4·7H2O0.6g，NaCl1.2g。用浓氨水调pH至6.8～7.0，每250mL锥形瓶中分装100mL培养液。