固定化细胞发酵产酶.pptx

固定化细胞发酵产酶固定化细胞发酵产酶二组固定化细胞是指固定在水不溶性载体上，在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞。用于获得细胞的酶和代谢产物的一种方法按固定的细胞类型不同分为三类(1)固定化微生物；(2)固定化动物；(3)固定化植物按细胞的生理状态不同分为两大类：(1)固定化死细胞：包括完整细胞、细胞碎片、细胞器。适用于一种酶催化的反应。(2)固定化活细胞：包括增殖细胞、静止细胞、饥饿细胞。适用于多酶反应，特别是需要辅酶的反应。细胞固定化的方法1.吸附法 利用载体和细胞表面所带电荷的静电引力,使细胞吸附于载体上。吸附法可分为物理吸附和离子吸附两种。用于细胞固定化的吸附剂主要有硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、金属丝网、微载体、和中空纤维等。2.包埋法将细胞包埋在多空载体内部而制成固定化细胞的方法称为包埋法。包埋法可分为凝胶包埋法和半透膜包埋法。凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定方法。常用的包埋剂为：聚丙烯酰胺、琼脂、海藻酸、卡拉胶、二醋酸纤维、三醋酸纤维、明胶等。3.共价结合法利用细胞表面的反应基团（如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基）与活化的无机或有机载体反应，形成共价键将细胞固定。用该法制备的固定化细胞一般为死细胞4.交联法利用双功能或多功能试剂与细胞表面的反应基团（如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基）反应，从而使细胞固定。常用的交联剂包括：戊二醛、甲苯二异氰酸酯、双重氮联苯胺。吸附法：条件温和、方法简便、载体可再生。吸附法：条件温和、方法简便、载体可再生。但操作稳定性差。但操作稳定性差。共价法：操作稳定性高。但由于试剂的毒性，共价法：操作稳定性高。但由于试剂的毒性，易引起细胞的破坏。易引起细胞的破坏。交联法：可得到高细胞浓度，但机械强度低，交联法：可得到高细胞浓度，但机械强度低，无法再生，不适于实际应用。无法再生，不适于实际应用。包埋法：细胞和载体间没有束缚，固定化后，包埋法：细胞和载体间没有束缚，固定化后，细胞仍保持较高活力。只适用于小分子底物。细胞仍保持较高活力。只适用于小分子底物。固定化细胞发酵产酶的特点产酶率高高稀释率条件下连续发酵发酵稳定性好缩短发酵周期，提高设备利用率产品容易分离提纯固定化细胞发酵产酶工艺条件预培养 采用生长培养基和适合细胞生长的条件溶解氧的供给 加大通气量温度的控制 培养基进入反应器之前，必须预先调节适宜的温度培养基组分的控制 组分对载体的影响在发酵中应用在发酵中应用1.提高酶或菌体在发酵过程中的重复提高酶或菌体在发酵过程中的重复使用率，降低经济成本。使用率，降低经济成本。2.制备了相关制备了相关生物传感器，如葡萄糖生物传感器，如葡萄糖生物传感器、微生物细胞数传感器、生物传感器、微生物细胞数传感器、代谢试验传感器代谢试验传感器等等