生物转化实例课件

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生物转化实例固定化黑曲霉生产葡萄糖酸－－内酯以前，我们讲过利用培养好的黑曲霉菌丝直接转化葡萄糖生产葡萄糖酸-内酯的方法，在转化中尚存的问题是菌丝一般不能重复利用。分析原因：-内酯，水解产酸，从而使转化液的酸性增强，从而导致细胞内的GOD酶活性失活，如果能设法提高胞内GOD的耐酸性，就有可能直接增加菌丝的使用次数。解决方法：固定化黑曲霉。

1固定化方法混均用注射器针头加压滴入1.5%CaCl2溶液中硬化1h用凉开水洗涤得直径2mm的凝胶球＋黑曲霉孢子2.5%海藻酸钠

2固定化细胞的培养活化采用两步培养法由于固定化技术操作，不需要在完全无菌条件下进行，因此，在固定化的孢子中，难免有些杂菌污染。500ml三角瓶30ml培养基20g凝胶球30℃20h振荡离心除去原培养液凉开水洗涤加入100ml新鲜培养基30℃22h振荡培养固定化细胞培养

3分析因为黑曲霉在数量上占据优势，且由于凝胶中黑曲霉菌丝形成能够形成葡萄糖酸，从而使残留的杂菌不能繁殖。至于孢子的加入量、凝胶球加入量以及培养时间等都应分别加以考虑。

4GOD酶活力分析培养固定化细胞，均丝常分布在凝胶表面，从而降低了凝胶对气体及及基质交换的阻力，从而提高了GOD酶活力。固定化细胞内环境适合GOD产生。

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6介绍生物转化的常见培养系统类型

7介绍生物转化的常见培养系统类型在生物转化的研究中，如何找到一种较为方便的培养方法是相当重要的。其中三个主要的影响因素是混合、通气与温控。混合和通气一般可在振荡摇瓶培养中得以实现，通常进行生物转化的摇瓶大小为：125－2000ml，培养液的装入量为摇瓶体积的1/10，这样可以得到充分的通氧量。

8分批培养法能较简单且直接地筛选出能否具有转化某种化合物的活性菌株。方法特点培养基和转化菌同时加入，不再更新，转化时间较短。培养基制备并接种对数期中－晚期接种量为1/104－1/102培养加入基质（注意基质加入量和加入时间）产物鉴定

9基质加入量和加入时间的研究基质的添加问题生物转化中重要的因素，特别是在添加水溶性极差的基质时，基质的加入量及加入时间便更为重要。

10基质的加入量加入量有赖于：化合物类型转化产品的转化量（一般讲:转化产量需求较多时，基质的加入量也相对较多。）

11化合物类型无电荷的化合物：添加量一般较大，其上限值为10%（W/V)，有时其添加量可能会更大些。（注意，基质浓度过高时，即使无毒，也会对菌体生长产生抑制）离子化的基质：其添加量一般为5%。相对毒性的基质：这类物质其添加的上限值一般较低。

12基质的状态难溶性基质－可溶溶性基质制成粉剂－转化率较高（甾类化合物）加入和水互溶的有机溶剂中。常见的溶剂为低量：乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺二甲基亚砜等。方法：利用这些溶剂制备成浓的基质溶液，将其以最低使用加入量到生物转化体系中，在使用溶剂前，必须测定培养体系对溶剂的难受程度加表面活性剂：可分散不溶性基质常见的几种无毒的表面活性剂为：Tween,Brijs,；如果在静息细胞法中使用表面活性剂，有时也可使用有毒的表面活性剂（TritonX-10C,三通X-10C)

13基质的加入方式1.直接加入法将液体或粉末直接加入生长的细胞培养液中，再加入表面活性剂3%。2.间接法基质与3%表面活性剂结合，再加入到培养液中。

14基质的加入时间在培养液中加入基质的时间较为重要如果用生长的细胞进行生物转化，在菌体生长开始时，加入少量的基质，对于转化酶的产生较为有利，进而加快生物转化的进程。在生长早期加入过多的基质化合物，一般对转化有害，对静息细胞培养影响较小。补救方法：以逐渐增加量（流加）的方式加入基质。当加入的基质浓度较高时，即便是无毒的物质，当其大量积累时，也会对菌体生长产生抑制作用。

15连续培养法（continuousculture)在分批培养中，菌体的生长或产物的形成，总是在某一有限的并且是较短的时间间隔内就结束。1949年，Monod创立了连续培养法。将新鲜的培养基连续地加入均匀搅拌的培养物中，并同时排出含有细胞及产物的发酵液，细菌的对数生长期就可以延长。常见的方法：恒化器、恒浊器

16恒化器