微生物活细胞的固定化

随着固定化酶和固定化细胞技术的发展,近年来人们十分注意活细胞的固定化。众所周知,以往利用固定化细胞生产L-天门冬氨酸和L-苹果酸的酶反应都是单一酶催化的,这种细胞是死的,而仅仅细胞内的酶有活性。可     

利用固定化简单节杆菌转化醋酸可的松

用聚乙烯醇－海藻酸钙复合载体包埋简单节杆菌BY 2—3—5l的方法,制备了具有较高机械强度和较好活性的球形固定化细胞。确定了固定化条件、活化条件和酶的特性。在摇瓶中利用该固定化细胞进行醋酸可的松脱氢生成醋酸强的松的反应,初始底物浓度为20g/L、反应18h的转化率可达98％。在分批次反应中．适时地活化可保持固定化细胞的活性。     

用固定化细胞发酵生产己酸的研究

固定于海藻酸钙、琼脂、卡拉胶、聚丙烯酰胺凝胶,魔芋葡苷露聚糖等几种载体上的己酸菌株(Doseridium sp．WI)批次发酵表明,海藻酸钙包埋己酸菌活性最高。在最适条件下,己酸产量最高可达15mg／ml,经18批次(200余天)的批式发酵,固定化己酸菌产己酸活性稳定性较好,4℃储存二月后的固定化细胞,其发酵产己酸活性与储前基本相同。短暂的与空气接触对固定化己酸菌的活性几乎没受影响。与游离已酸菌比较,固定化细胞的己酸生成速度加快,己酸产量明显提高,单位体积内的细胞数目可高出游离培养的近10倍。     

固定化细胞合成酯类载体的研究

本文以海藻酸钠、聚乙烯醇为材料包埋固定化细胞。建立了聚乙烯醇水凝胶的固定化方法,并与海藻酸钙凝胶剂进行了比较。该凝胶在产酯活性、机械强度、使用寿命、贮存稳定性等方面均优于后者。电镜观察也表明该凝胶适于包埋固定化细胞。     

陶瓷载体固定化酵母发酵动力学研究

固定化细胞和固定化酶一样,作为固液两相的非均相催化反应系统,其反应速度无疑受到内外扩散的影响。世界各国的化学工程学者在固定化酶反应动力学方面研究得较多,固定化细胞反应动力学研究虽有些报道,但主要集中在以海藻酸钙为载体的固定化系统,且载体形状为球形颗粒。对于其他材料的不同形状颗粒载体的固定化细胞动力学研究报道较少。陶瓷作为固定化细胞载体是我们研究的一种固定化细胞的新型载体,在机械强度,孔径大小,细胞与之结合牢固度及其稳定活性,再生性能方面有其特有的优越性^[10]。为了给在生产实践中使用这种新型载体提供理论依据,本文采用球型陶瓷和拉西环陶瓷为载体固定化酵母,对它们的发酵动力学进行了比较研究。     

聚乙烯醇-海藻酸盐共固定化冰核活性细菌——黄单胞菌TS206的研究

冰核活性细菌固定化在食品冷冻浓缩中的应用具有重要意义,冰核活性和抗渗漏能力是衡量其性能的两个重要技术指标。研究采用PVA和海藻酸盐作为固定化载体,通过两者优良性能的互补而建立对冰核活性细菌Xanthomonas ampelina TS206的共固定化技术。结果表明,细胞投入量对冰核活性有较大影响,基础固定化条件对固定化技术指标的综合评分影响程度大小的顺序依次为：海藻酸钠浓度＞硼酸浓度＞PVA浓度＞CaCl2浓度,各因素的较优水平是：海藻酸钠浓度1%,硼酸浓度5%,PVA浓度8%,CaCl2浓度1.1%;研究还发现冰核活性与固定化凝胶珠的添加量正相关,与固化时间相关性较小,渗漏量受固定化凝胶珠的添加量和固化时间影响不显著。     

固定化酵母细胞发酵酒精过程中杂菌污染防治的研究进展

近二十年以来,有关固定化细胞的制备方法、载体的选择、反应器类型等方面的研究,国内外学者报导的较多,但在发酵过程中如何防治杂菌污染却报导甚少。使用固定化细胞发酵技术更具有抵御杂菌污染的能力,但因固定化载体反复使用的寿命长,杂菌污染仍不可避免。一旦染菌,酵母活性降低、醪液生酸、酒分下降,影响生产率。因此防治杂菌污染是确保固定化细胞长期、稳定、连续化发酵酒精的关键性问题,亟待深入研究解决,以利于酒精的工业化生产。互杂菌的污染来源、污染途径及判断方法】．1杂富的污染来源固定化细胞生产酒精过程从固定化细胞…     

利用天然载体固定化活性干酵母细胞的研究

利用天然载体——蛋清固定化市售活性干酵母细胞,再经戊二醛进行共价交联而制备的具有高转化酶活力的新型粒状固定化生物催化剂,菌体包埋量大,活力回收高,机械性能好;特别是固定化生物催化剂经冷冻后,形成了均匀的多孔状颗粒,而酶活力基本不变,机械性能增强之特性．活性干酵母固定化后,其动力学特性表现为：K’m明显增大,热稳定性大大提高．于最适条件下,连续批次搅拌反应达两个月,凝胶颗粒无细胞渗漏,表现出相当稳定的酶活力．     

活性纤维固定化酵母

英国科学和工程学协会联合约翰、布朗工程师和建筑师有限公司共同投资85,000美元。研制成功活性纤维,用以固定化酵母细胞,使甘蔗汁内98％的糖量转化成燃料酒精。而用酵母悬浮液,转化率只有92％。英国科学家将固定化细胞技术和纺织技术     

固定化大肠杆菌连续生产天门冬氨酸的过程模拟和分析

用卡拉胶包埋大肠杆菌细胞,得到了强度好,活性高的固定化细胞。实验研究了固定化细胞的催化反应速度．扩散-反应模型的计算机分析结果与全混釜反应器实验数据具有相同的规律。列管换热式固定床反应器中的浓度分布可用拟均相一维数学模型描述。从浓度分布和放热量考虑,宜采用串联的填充等量固定化细胞的两只反应器,前者是列管换热式,后者是绝热式。固定化细胞的宏观失活规律可分为三个阶段。开始近似于一级失活,后来保持活力不 变,最后失活较快。     

固定化细胞有机相催化不对称还原β-羰基酯

将酵母细胞用海藻酸钙包埋后用于有机相催化不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯制备光学活性的4-氯-3-羟基丁酸乙酯,从中筛选得到具有较高立体选择性和还原能力的菌株假丝酵母SW0401,将此菌株的细胞固定化细胞作为研究对象,系统考察了固定化条件、固定化细胞大小、反应溶剂、初始底物浓度、辅助底物、固定化细胞热处理和抑制剂对还原反应的影响。结果表明,上述因素对反应的摩尔转化率和产物（S）-CHBE光学纯度有显著影响。固定化时所用缓冲液的pH值为7．0时和固定化细胞颗粒平均直径为2.5mm较合适,以正己烷为反应介质时反应的摩尔转化率和产物光学纯度最优,初始底物浓度以54.7mmol／L为宜,辅助底物以1-己醇为佳。对固定化细胞的热处理和添加抑制剂烯丙醇均能够明显改善产物的光学纯度,但对提高摩尔转化率有负面影响。     

固定化固氮鱼腥藻细胞的固氮放氢

以2％海藻酸钙包埋鱼腥藻细胞进行固定化培养,鱼腥藻的固氮、放氢和吸氢活性均明显提高。固定化培养的鱼腥藻生长速度减缓,较高固氮活性维持的时间增长,对氧和铵的敏感度降低。以2％GaCl_2固化5min制成的胶珠较为理想。     

混浊诺卡氏菌固定化细胞在氢气高压状态下由苯丙酮酸和NH_4Cl重复批量生产L-苯丙氨酸

在筛选条件下,被检出的微生物中混浊诺卡氏菌具有最高的由苯丙酮酸生产苯丙氨酸活性。NH_4Cl 同氨基酸一样可用作苯丙氨酸生成的氨基供体。随着氢气压力增加苯丙氨酸产率增加。在含0.3%苯丙氨酸营养肉汤中培养混浊诺卡氏菌细胞,苯丙氨酸脱氢酶活性增加。结果苯丙氨酸产率从0.69增加到4.4μM/分钟/克干细胞。在生产苯丙氨酸前,固定化细胞应先在含 ZnCl_2的营养肉汤中活化。凝胶中的苯丙氨酸脱氢酶活性和细胞数量随保温时间增加而增加,保温36小时苯丙氨酸脱氢酶活性最大。然后用活化了的固定化细胞由苯丙酮酸,NH_4Cl 及100个大气压 H_2来产生苯丙氨酸。苯丙氨酸产率为0.24μM/分钟·cm~3凝胶。苯丙酮酸转化成苯丙氨酸的转化率为82%。固定化细胞重复使用11批,每批反应10小时仍可保留最初苯丙氨酸产率的76%。     

固定化对微生物生理变化的影响

固定化微生物技术近年来得到了广泛的应用研究,然而,人们关于固定化对微生物生理特性影响方面的知识还很缺乏,文献报道不多且比较零散,严重滞后于固定化微生物的应用研究。综述了固定化对微生物生理特性方面的影响,包括固定化对微生物生长速率、对微生物活性、对有毒物质的耐受性以及对细胞中DNARNA总量变化等方面的影响。     

包埋法固定微生物细胞技术的新进展

自六十年代固定化酶技术问世以来,固定化细胞技术随之迅速发展。到了七十年代,作为酶源的微生物菌体本身的固定化又引起人们极大兴趣,其研究和应用已涉及食品、化工、医药、环境保护等领域。目前,工业化生产上采用的固定化方法主要有两大类:吸附法和包埋法。微生物菌体的固定化一般采用包埋法。其优点是:(1)微生物菌体包埋在聚合物中不易漏出;(2)操作条件温和、对外界环境的缓冲作用大;(3)可防止微生物菌体的机械损伤,易于再生,产物分离提取容易。 载体的性能影响固定化细胞的机械强度、细胞活性、工作稳定性,因此,载体的选择及其制备方法一直     

嗜热脂肪芽孢杆菌氨基酰化酶在大肠杆菌中的克隆、表达及细胞固定化研究

将嗜热脂肪芽孢杆菌的氨基酰化酶(amaA)基因克隆到E.coli中进行表达,同时利用渗透交联法固定化E.coli细胞,并对固定化细胞氨基酰化酶进行了温度和pH等理化性质的初步探讨.结果显示amaA基因在E.coli中获得了高效表达,酶活性达1043U/g湿菌体.最佳固定化条件为3%卡拉胶,30%细胞.当以1.25%多乙烯多胺渗透交联固定化细胞10min和0.1%戊二醛硬化处理20min,酶学性质研究表明,酶反应的最适温度为65℃,最适pH为7.0.细胞固定化后仍保留有83%活性,pH稳定范围更广,热稳定性更高,55℃酶活性不损失,4℃保存23d仍保留有固定化时73.6%的酶活性,连续10批次转化酶活性仅损失约20%,预示该固定化E.coli具有良好的操作和保存稳定性.     

固定化蔗糖酶的初步研究

固定化酶的研究是酶学工程学发展的需要,用完整细胞制备固定化酶用于工业生产已显示出极大的应用潜力,并已有综合文献报导。完整细胞固定化酶可免去酶分离纯化等复杂过程。酶在细胞内维持天然状态,稳定性增加,有利于连续发酵,便于迅速分离提取产物,提高产品质量。因此,已在国外广泛使用。由于卡氏酵母(Saccharamyes Carlsbergensis)的蔗糖酶含量高,具有工业上生产转化的重要性,国外固定化蔗糖酶已用于食品工业。一般固定化细胞用聚丙烯胺凝胶包埋,由于对食品可能有毒,不宜应用。本文报导了用海藻酸钙、琼脂、明胶三种无毒天然凝胶包埋卡氏酵母,制备固定化蔗糖(?)的方法,测定并比较三种固定化蔗糖酶的酶活性,相对比活性、转化率。并     

生物脱硫菌根癌土壤杆菌UP-3的固定化研究

生物脱硫催化剂固定化研究对生物脱硫技术的推广应用具有重要的意义。该文以筛选出的具有脱硫能力的根癌土壤杆菌UP-3为固定化研究对象,二苯并噻吩(DBT)为生物催化脱硫的模型化合物,主要考察了菌株UP-3的培养条件、固定化方法和载体、固定化操作条件和固定化细胞的使用条件。结果表明：以桑特斯培养基在30℃下培养28h的根癌土壤杆菌UP-3具有最佳活性。采用3wt％海藻酸钠水溶液为包埋载体,液菌比为20：1,在4℃下1wt％CaCl2水溶液中固定化24h,得到的固定化细胞脱硫性能最好。在30℃下,反应6d可将浓度为625mg／L的DBT降解60％以上。     

微生物絮凝剂连续化生产及其稳定性研究

利用多孔聚酯泡沫为载体,进行微生物絮凝剂产生菌的固定化及连续生产絮凝剂的研究。研究发现,利用多孔聚酯泡沫可吸附固定XN1菌丝细胞,且能较长时间保持高的活性。固定化XN1菌在三相流化床反应器中连续发酵运行13d无发现菌膜脱落现象,且发酵液絮凝活性均维持在90%以上,说明利用多孔聚酯泡沫颗粒作为固定化载体,连续生产絮凝剂的方法是可行的。另外,研究还发现,该菌所产生絮凝剂具有较高的热稳定性,在反应器中室温下保存数日仍可维持较高的絮凝活性。     

无载体固定化细胞的研究进展

以无载体固定化酵母细胞酒精连续发酵的成功工业化应用为实例,并与通常的载体固定化细胞技术比较,阐述了无载体固定化细胞技术的优缺点,系统提出了无载体固定化细胞技术的概念,进而对无载体固定化细胞技术在其它微生物发酵和动植物细胞培养过程的应用前景进行了展望。