酶、细胞和原生质体的固定化

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1、⒈固定化细胞的定义固定在载体上并在一定空间范围内能进行生命活动的细胞。固定化活细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢。7.7细胞固定化2、固定化细胞的适用对象产胞外酶的微生物细胞底物和产物分子易通过细胞膜胞内不存在产物的分解系统和副反应，可通过调节pH或加热等消除副反应的发生。3、固定化细胞的特点细胞特性+生物催化剂+固相催化剂①无须进行酶的分离纯化②保持酶的原始状态，酶回收率高③比固定化酶稳定性高④细胞内酶辅助因子可再生⑤细胞本身含多酶体系⑥抗污染能力强7.7.1细胞固定化的方法吸附法包埋法1、吸附法酵母细胞：pH3-5多孔陶瓷植物细胞：中空纤维动物细胞：2、包埋法琼脂凝胶包埋法海藻酸钙凝胶

2、包埋法角叉菜胶包埋法明胶包埋法聚丙烯酰胺凝胶包埋法光交联树脂包埋法固定化微生物细胞的特点①固定化微生物细胞保持了细胞的完整结构和天然状态，稳定性好。②固定化微生物细胞保持了细胞内原有的酶系、辅酶体系和代谢调控体系。③发酵稳定性好，可以反复使用或者连续使用较长的一段时间。④固定化微生物细胞密度提高，可以提高产率。⑤提高工程菌的质粒稳定性。7.7.2微生物细胞固定化利用固定化微生物生产各种产物固定化微生物细胞制造微生物传感器2、固定化微生物细胞的应用1．固定化植物细胞具有下列特点：①提高植物细胞的存活率和稳定性。②被束缚在一定的空间范围内进行生命活动，不容易聚集成团。③可以简便地在不同的培养阶段

3、更换不同的培养液，利于细胞的生长及生产各种所需的次级代谢物。④可反复使用或连续使用较长的一段时间，大大缩短生产周期，提高产率。⑤易于与培养液分离，利于产品的分离纯化，提高产品质量。7.7.3植物细胞固定化吸附法：泡沫塑料、中空纤维包埋法：多孔凝胶2、植物细胞固定化的方法3、固定化植物细胞的应用1．固定化动物细胞有下列特点：①提高细胞存活率②提高产率③可反复使用或连续使用较长的时间④固定化细胞易于与产物分开，利于产物分离纯化，提高产品质量。7.7.4动物细胞固定化吸附法：转瓶、微载体、中空纤维包埋法：凝胶包埋、半透膜包埋2、动物细胞固定化方法3、固定化动物细胞的应用原则：破坏细胞壁分离出原生质

4、体同时不影响细胞完整性，更不能破坏内部结构。7.8原生质体固定化收集对数生长期细胞悬浮在高渗溶液加细胞壁水解酶分离原生质体7.8.1原生质体的制备7.8.2原生质体的固定——凝胶包埋法琼脂-多孔醋酸纤维素固定化法海藻酸钙凝胶固定化法角叉菜胶固定化法光交联树脂固定化法（1）琼脂-多孔醋酸纤维固定法：用生理盐水配制3％-4％的琼脂，加热，溶解，灭菌后冷至50℃左右，与等体积一定浓度的原生质体混合，将混合液滴加于多孔醋酸纤维上，置冰箱冷却凝固。（2）海藻酸钙凝胶固定法：以3％-6％海藻酸钠溶液与等体积一定浓度的原生质体混合，混合液滴入CaCl2溶液中，并浸泡1-2h。即成。（3）角叉菜胶固定法配制

5、1％-8％角叉菜胶．加热溶解，灭菌后，冷却至50℃左右，与等体积原生质体混合，混合液滴入一定浓度的预冷KCl中，即得球状固定化原生质体。（4）光交联树脂固定法配制30％-60％浓度的光交联树脂预聚体．加热溶解后，在50℃左右加人1％光敏刘与等体积的原生质体混合后，摊成薄层经紫外光照射，聚合后形成小块，制成片状的固定化原生质体。固定化原生质体用于生产各种氨基酸、酶和生物碱等物质以及甾体转化等。7.8.3固定化原生质体的特点细胞结构不完整但保持原有新陈代谢特性有利于胞内物质的分泌及营养物质的运输和传递稳定性好有利于产物的分离纯化添加渗透压稳定剂7.8.4固定化原生质体的应用1、氨基酸的生产2、胞

6、内酶的生产3、生物碱的生产4、甾体转化5、木质素降解