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。     

无载体固定化细胞的研究进展

以无载体因三化酵母细胞酒精连续发酵的成功工业化应用为实例,并与通常的载休固定化细胞技术比较,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。     

固定化微环境对酿酒酵母代谢的影响

本文报道不同载体固定化酵母的某些代谢行为和细胞形态。观察到以海藻酸钙凝胶固定酵母,其发酵液总挥发酸量、乙酸量分别比自然细胞减少25．8％和50．O％,而丁二酸量高出自然细胞36．5％。以海藻酸钙,聚乙烯醇凝胶固定酵母,其氨基氮的利用率比自然细胞分别提高31．1％和34．1％,在固定化前后、酵母菌对各种a-氨基酸的利用速度亦都发生明显的变化。电镜观察,酿酒酵母的细胞膜内陷、形成“凹池”。     

产菊糖酶克鲁维酶母Y-85的明胶固定化

克鲁维酵母Ｙ－８５的胞外菊糖酶占其总酶活的２８％,以１０％明胶包埋该酵母,酶活保留率为７３．９％。与游离细胞相比,固定化细胞菊糖酶的最适ＰＨ未改变,但当ＰＨ〈４和ＰＨ〉７时酶活稳定性更高;最适水解温度则升高了５℃,酶的热稳定性也有所提高。游离细胞的Ｋｍ值为９．３ｍｍｏｌ／Ｌ,固定化细胞则为１２．８ｍｍｏｌ／Ｌ。４℃贮存３０ｄ,固定化细胞酶活无损失,分批反应１０批次,固定化细胞酶活及机械强度保持良好     

固定化酵母细胞产增香酯的研究

本工作在研究固定化己酸菌的基础上,进一步用海藻酸钙固定化酵母细胞,用活细胞计数法探讨了固定化酵母细胞的存活状态及增殖情况,从促进产酯能力上对固定化酵母和游离酵母进行了比较,并将其应用于白酒发酵之中与已酸菌液共同发酵生成己酸乙酯,可以使普通白酒的主体香气成份提高2.5倍,因此,认为固定化酵母细胞产增香酯在改进白酒质量上将很有前途。     

海藻酸钙凝胶颗粒固定化抗冻酵母AFY-1的机制分析及条件优化

本文旨在开发抗冻酵母AFY-1的海藻酸钙凝胶固定化技术,探明固定化机制。在不同海藻酸钠浓度、Ca Cl2浓度和固化时间条件下制备固定化酵母,并在一定条件下进行乙醇发酵,分析发酵能力与酵母生长、凝胶颗粒通透性之间的关系,然后通过响应面实验优化固定化条件。实验结果显示,乙醇收率随凝胶颗粒通透性的增加呈线性增加,而酵母生长与固定化条件无关,基本保持不变。当固定化条件为海藻酸钠质量分数1.45%、Ca Cl2质量分数17.45%、固化时间1.09 h时,固定化酵母的乙醇收率可达24.1%,高于游离酵母的20.9%。此外,固定化酵母的生长能力明显强于游离酵母。在固定化酵母的乙醇发酵中,每个三角瓶(250 m L)内的总细胞数从5.0×10~8个增加到大约11.2×10~8个;而在游离酵母的乙醇发酵中,每个三角瓶内的总细胞数从5.0×10~8个仅增加到7.5×10~8个。     

酵母细胞固定化技术

本文主要介绍了ＰＶＡ固定化酵母细胞的技术和制作过程,详细说明了聚乙烯醇（ＰＶＡ的适宜浓度、ＰＨ对其溶解的影响以及最重要的吸附支撑物的选择。并对制作技术方法的机理进行了初步的探索和分析。所得固定化酵母在应用中性能优越。     

微胶囊固定化酵母培养的研究*

进行了NaCS-PDMDAAC微胶囊固定化酒精酵母和产朊假丝酵母的实验研究。考察了这两种酵母的培养规律,发现微胶囊固定化酒精酵母的产酒精情况与游离培养基本一致,在连续发酵16批后,仍具有良好的性能。同时固定化产谷胱甘肽(GSH)的产朊假丝酵母的研究也表明固定化培养GSH产量与游离细胞产量相近。     

酒精酵母固定化后强化技术的研究

固定化酵母生产酒精是近年来迅速发展起来的一项新技术,与传统的游离酵母生产酒精的技术相比,具有很多优点。然而,目前固定化酵母在酒精生产中的应用仍处于实验室阶段,其主要原因是固定微生物细胞的载体机械强度不够;另一原因是载体价格昴贵,不适合大规模工业化生产。包埋法是固定化细胞应用最广泛的一种方法,常用的载体有琼脂、海藻酸盐、K-角叉菜等。琼脂凝胶的优点是生活细胞在凝胶基质中生长得快,但在葡萄糖的酒精发酵期     

微胶囊固定化酵母培养的研究

进行了ＮａＣＳＰＤＭＤＡＡＣ微胶囊固定化酒精酵母和产朊假丝酵母的实验研究。考察了这两种酵母的培养规律,发现微胶囊固定化酒精酵母的产酒精情况与游离培养基本一致,在连续发酵１６批后,仍具有良好的性能。同时固定化产谷胱甘肽（ＧＳＨ）的产朊假丝酵母的研究也表明固定化培养ＧＳＨ产量与游离细胞产量相近     

用固定化三角酵母细胞转化头孢菌素C为戊二酰基-7-氨基头孢霉烷酸的研究

1．三角酵母冻融细胞用海藻酸钙包埋后,可获得D一氨基酸氧化酶活力较高的固定化细胞。固定化细胞的最适Ph与冻融细胞相同,均为Ph8．3I最适温度为40℃,而冻融细胞．为33℃,和冻融细胞相比,固定化细胞对温度和Ph的稳定性提高,表观米氏常数增大。 2．固定化细胞以头孢菌素c为底物时,得到的产物经高压液相色谱鉴定为GL一7AcA。 3．固定化细胞装柱,Ph8．3,室温时,GL一7AcA的转化率在通气条件下可达92％,产生GL一7AcA的能力为9．2mg／g固定化细胞·小时。     

固定化细胞技术应用于啤酒、酒精生产

固定化细胞技术是生物工程技术的一个重要方面,该技术一般有几种方法即包埋法、交联法和载体结合法(如共价结合、离子结合、物理吸附),国内科研工作者已用国产卡拉胶制备固定化细胞生产葡萄糖、L-丙氨酸等多种产品,上海工业微生物研究所用海藻酸钙凝胶包埋酵母细胞快速发酵生产啤酒的实验成功。     

壳聚糖球固定化酵母细胞的研究

以戊二醛为交联剂,将壳聚糖球交联引入醛基,然后将交联的壳聚糖球浸泡在酵母细胞悬浮液中,制备了固定化酵母细胞壳聚糖球。以苯乙酮酸为底物,催化合成了D-扁桃酸。最优固定化条件是戊二醛的质量分数w(GA)=1%,酵母细胞与交联壳聚糖球的质量比m(Y):m(CB)0=0.5,交联时间为6h,固定化时间为18h,底物浓度为10mmol/L,在此条件下反应最大转化率和产物光学纯度分别高达67.86%和98.05?。固定化酵母壳聚糖球具有良好的重复使用性和贮存稳定性。     

PVA共固定化双菌种发酵海藻酒的研究*

采用PVA为载体共固定化酿酒酵母和产香酵母发酵海藻,酿造海藻酒。对游离细胞与固定化细胞的分批发酵和连续发酵的动力学进行了研究并建立了相应的发酵动力学方程。实验结果表明：酿酒酵母和产香酵母二种菌种菌量的最佳配比为4：l,发酵温度20℃．共固定化细胞分批发酵和连续发酵凝胶粒的充填系数分别为0．25和0．5,游离混合细胞的发酵时间为7d。共固定化细胞连续发酵稀释速率0．12／h,其发酵时间为0.5d左右。经160d连续发酵实验,PVA固定化细胞粒子的机械强度良好。     

固定化对酵母细胞发酵产ATP能力的影响

通过试验对酵母菌细胞的固定化方法及固定化酵母细胞在发酵生产ATP方面的应用进行了探讨。综合固定化颗粒的性能指标(粒径、弹性和机械强度)和发酵产ATP的能力,通过正交试验对酵母菌细胞的包埋条件进行了优化,确定了固定化酵母细胞的较优组合为聚乙烯醇3.5%、海藻酸钠2%、CaCl23%及交联时间6h,发酵后ATP含量最高,达到0.716g/L。进一步发酵条件的试验证实,固定化能提高酵母菌细胞对温度适应范围,延长发酵生产周期,从而提高菌体的利用率。     

基于DIS传感器自制固定化细胞实验仪

基于数字化信息系统（digital information system,DIS）传感器技术，利用O2传感器、CO2传感器、三铜管制冷器、微电脑数字温控器、智能数显温控器、数字化系统分析软件等多种数字化实验器材，对酵母细胞的固定化实验进行创新性改进，并进行一体化教具的制作,方便、快捷、高效地完成“酵母细胞的固定化”实验教学内容。     

PVA共固定化双菌种发酵海藻酒的研究

采用ＰＶＡ为载体共固定化酿酒酵母和产香酵母发酵海藻,酿造海藻酒。对游离细胞与固定化细胞的分批发酵和连续发酵的动力学进行了研究并建立了相应的发酵动力学方程。实验结果表明：酿酒酵母和产香酵母二种菌种菌量的最佳配比为４∶１,发酵温度２０℃,共固定化细胞分批发酵和连续发酵凝胶粒的充填系数分别为０２５和０５,游离混合细胞的发酵时间为７ｄ,共固定化细胞连续发酵稀释速率０１２／ｈ,其发酵时间为０５ｄ左右。经１６０ｄ连续发酵实验,ＰＶＡ固定化细胞粒子的机械强度良好。     

酵母细胞固定化实验拓展

就人教版高中生物学新课程标准选修——“酵母细胞的固定化”实验．从选择合适的包埋载体、凝胶形状,以及检测包埋效果如传质性能、蔗糖酶活性、连续发酵能力等方面进行拓展,为更好地理解细胞固定化技术在实际生产中的应用提供借鉴。     

酿酒酵母表面展示表达系统及应用

酵母细胞表面展示表达系统是一种固定化表达异源蛋白质的真核展示系统,即把异源靶蛋白基因序列与特定的载体基因序列融合后导入酵母细胞,利用酿酒酵母细胞内蛋白转运到膜表面的机制（GPI锚定）使靶蛋白定位于酵母细胞表面并进行表达。它利用细胞表面展示技术使外源蛋白固定化于细胞表面,从而生产微生物细胞表面蛋白,可应用于生物催化剂、细胞吸附剂、活疫苗、环境治理、蛋白质文库筛选、高亲和抗体、生物传感器、抗原／抗体库构建、免疫检测及亲和纯化、癌症诊断等领域。国内对这一方面研究较少,本文主要介绍了该技术的基本原理、研究现状、应用及其发展前景。     

产酯酵母固定化改善酱油风味的研究

以海藻酸钠做载体,氯化钙为增强剂,包埋产酯酵母获得固定化细胞。经过一系列条件试验,找出了固定化产酯酵母的最适作用条件。经小试和中试证实,处理后的酱油酱香浓郁,接近于传统酿造酱油的风味。