酶与细胞的固定化.pptVIP

010203040506载体的选择载体直接关系到固定化酶的性质和形成。对载体的一般要求是：单击此处添加小标题载体必须带有在温和条件与酶共价结合的功能基团。单击此处添加小标题一般亲水载体在蛋白质结合量和固定化酶活力及其稳定性上都优于疏水载体。单击此处添加小标题载体没有或很少有非专一性吸附。单击此处添加小标题载体结构疏松，表面积大，有一定的机械强度。单击此处添加小标题载体来源容易，便宜，并能反复使用。单击此处添加小标题第二节微生物，植物和动物细胞的固定化菌体细胞的固定化方法基本上沿用酶固定化方法，主要有包埋法、吸附法和不用载体法等。包理法包埋法是制备固定化细胞最常用的方法。将产酶菌株用包埋剂如聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶、琼脂、海藻酸、卡拉胶、二和三醋酸纤维、胶原、明胶和戊二醛等包埋起来，发挥酶或酶系的作用。1977年我国投人生产的固定化青霉素酰胺酶，是使用明胶、戊二醛包埋大肠杆菌而成。美国、欧洲和日本等大规模生产高果糖浆的工艺多数采用固定化菌体的酶柱工艺。包埋法制备固定化细胞与其制备固定化酶大体相似。单击此处添加小标题聚丙烯酰胺凝胶包埋法单击此处添加小标题海藻酸包埋法单击此处添加小标题包埋法：单击此处添加小标题琼脂凝胶包埋法单击此处添加小标题卡拉胶包埋法单击此处添加小标题明胶包埋法二、吸附法吸附法：物理吸附法将微生物细胞附着个固体载体上的一种固定方法。离子交换吸附法利用离子交换吸附细胞常用的载体是离子交换树脂。三、不用载体法这是选择适当的条件，通过一定处理使酶固定在细胞内的一种方法。如葡萄糖异构酶是一种胞内酶，将生物细胞加热至60℃，10min，其他酶失活，则该酶被固定在细胞内，所以又称加热固定化。又如链霉菌细胞用柠檬酸处理使酶固定在细胞内，若再用壳聚糖处理，使之凝聚后干燥即成固定化细胞。植物细胞固定化植物细胞比菌体细胞娇嫩得多，需要温和的固定化方法。80年代开始研究，目前，一般采用吸附法和包埋法吸附法吸附法是将植物细胞吸附在泡沫塑料的孔洞或裂缝内，或吸附于中空纤维外壁上。如将植物细胞定置在中空纤维的外壁与容器内壁之间，培养液及O2在中空纤维管内流动，透过中空纤维管壁（具半透膜性），传递给附着于外壁的细胞，细胞代谢产物亦透过外壁随管内培养液流出。利用此法固定的豌豆细胞和胡萝卜细胞进行生产多酚化合物的研究，可连续使用1个多月。又如将洗净、灭菌后的泡沫塑料放进辣椒细胞培养液中，振荡培养一段时间，细胞吸附于塑料孔洞内，并能生长繁殖。包埋法包埋法是将植物细胞包埋于琼脂、海藻酸钙、聚丙烯酰胺、明胶和角叉莱胶等多孔凝胶中。BredeliUS等(1979）首次用海藻酸钙包埋制备了固定化长春花细胞。毛地黄细胞、海巴朝细胞。三、动物细胞固定化动物细胞比菌体细胞、植物细胞更娇嫩，需要最温和的固定化方法。因前，动物细胞固定的方法有吸附法和包埋法两种，其中吸附法用的最多。吸附法由于大多数动物细胞属于附着细胞，它们在培养过程中趋向于附着固体表面。因此，吸附法特别适合于制备固定化动物细胞。主要载体及固定方法有：CBA转瓶法微载体法中空纤维法包埋法包埋法根据载体与方法不同：凝胶包埋法半透膜包埋法第三节原生质的固定化如前所述，固定化细胞可以取代游离细胞进行发酵，生产种有用物质，并具有许多显著的优点。然而固定化细胞也有其缺点，例如，固定化细胞只能用于生产胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物；而且由于载体的影响，使营养物质和产物的扩散受到一定的限制；尤其是在好气性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键性的限制因素。为探讨解决这些问题的方法，很多人从不同的角度进行研究。细胞产生的许多代谢产物之所以不能分泌到胞外,原因是多方面的,其中细胞壁对物质扩散的障碍是其原因之一。因此,若能够去除微生物细胞和植物细胞的细胞壁,就有可能增加细胞膜的透过性,从而使较多的胞内物质分泌到细胞外。一、原生质体的制备要进行原生质体固定化,必须将微生物细胞和植物细胞的细胞壁破坏而分离出原生质体。同时要在破坏细胞壁的时候,不能影响到细胞膜的完整性，更不能使细胞内部的结构受到破坏,为此只能使用对细胞壁有专一性作用的酶。不同种类的细胞,由于各自细胞壁的组成、结构和性质不同，原生质体的制备方法也不一样。一般说来，原生质体的制备过程是首先将对数生长期的细胞收集起来,悬浮在含有渗透压稳定剂的高渗缓冲液中。然后加人适宜的细胞壁水解酶，在一定的条件下作用一段时间，使细胞壁破坏。分离除去细胞壁碎片，未作用的细胞以及细胞壁水解酶，而得到原生质体。第五章酶与细胞定化固定化酶（ImmobilizedEnzyme）是20世纪60年代发展起来的一项