共固定化生物催化剂的制备及其应用

固定化酶和固定化细胞业已用于工业、化学分析、环境保护等领域。近年来建立的酶与微生物细胞(或二种微生物细胞)共固定化技术,进一步扩大了固定化生物催化剂的应用范围。本文就共固定化生物催化剂的制备方法及其在食品发酵工业中的应用作一概要介绍。     

甾体微生物转化在制药工业中的应用

对几种重要的甾体微生物转化反应如甾体边链降解、甾体羟基化反应的机理及其发展与应用作了概述;同时也介绍了固定化微生物细胞、非水溶液中酶催化反应及混合发酵等微生物转化技术在制药工业中的应用。     

固定化细胞发酵酒精研究的进展

固定化细胞发酵酒精研究的进展许苏葵,何秀良（中国科学院沈阳应用生态研究所,１１００１５）十九世纪初,人们发现某些微生物细胞具有一种吸附在固体物质表面的天然倾向和特殊功能,并以这种方式被束缚、固定起来。当时曾利用这种被吸附的微生物细胞,在滴滤式反应系统...     

共固定化作用——用于发酵工艺学上的新的生物催化剂

共固定化作用(co—immobilizates)就是将完整的活的或死的微生物细胞一起与外加酶加以固定,制得固定化少酶或多酶生物催化剂(immobilized oligo-or multienzyme biocatalysts)。作为共固定化作用的一个例子是:用于酒精发酵的酒精酵母,即酿酒醇母(Saccharomyces cereevisiae)具有很高的发酵率,但不具有乳糖酶(β-半乳糖苷酶)活性。因此,不能利用乳糖作为基质,若将从其它微生物,如米曲霉(Asp. oryzae)来源的乳糖酶与酵母一起加以固定,便能用于发酵乳糖。可将此种生物催化剂装成床式反应器,用于酒精连     

生物技术研究和开发的进展与展望(续)

四、微生物工程 微生物工程又称发酵工程,是利用微生物的特定性状,通过现代生化工程技术,使微生物产生有用物质或直接用于工业化生产的技术。主要包括菌种选育、菌体生产、代谢产物的发酵和微生物功能的应用等技术。传统的微生物发酵,如酒、醋的酿造,起源于史前时期。但是,作为现代科学概念的微生物工程,是从二十世纪四十年代随着抗生素发酵工业的建立而兴起的。七十年代以来,由于基因工程、细胞融合和细胞固定化技     

固定化生物催化剂的研究动向

近年来,国内外对于固定化酶、固定化细胞、固定化细胞器以及生物传感器的研究很活跃,在固定化方法上取得了较大进展,一部分固定化酶、固定化微生物细胞以及生物传感器在食品发酵工业、有机合成工业、化学分析、临床诊断以及能源开发等方面得到了应用。目前,大多数固定化酶、固定化细胞以及生物传感器还处在实验室研究阶段或中试阶段,有待改进;动物细胞、植物细胞以及细胞器的固定化研究还处于探索阶段、有待深入。     

固定化技术研究的新进展

固定化生物催化剂的研究近一、二十年来发展非常迅速。它已由原来的单一固定化酶、固定化微生物细咆发展到动植物细胞、组织器官、微生物孢子^[1]、细胞与酶^[2]、好氧微生物与厌氧微生物^[3]的混合固定化等,其应用研究巳涉及发酵、食品、化工、分析、医疗、生化、环境净化等各个领域^[4],展示了广阔的发展前景。     

利用改进的卡拉胶载体固定化Gluconobacter oxydans和Bacilllus cereus活细胞的研究

本文利用氯化钙和脱乙酰几丁质改进卡拉胶载体用于固定化G.oxydans和B.cereus活细胞取得理想效果.脱乙酰几丁质与卡拉胶可以形成韧性和通透性良好的网络结构,改善了固定化细胞的各种性能.凝胶中的细胞密度可高达3.25×10~3个细胞/ml凝胶,固定化细胞可反复利用11批,每批发酵收率均可维持在65%左右,并且缩短了发酵周期     

应用数学统计法优化副干酪乳杆菌HDl.7固定化细胞制备和产细菌素发酵

[目的]应用数学统计法对副干酪乳杆菌HD1.7的固定细胞制备和发酵条件进行优化,以提高细菌素产量.[方法]用2(6-2)部分因子分析法筛选对细菌素产量影响显著的因子,发现海藻酸钠浓度、接种量和发酵时间对细菌素的产生影响显著.利用最陡爬坡法逼近最大响应区域.用Box-Behnken设计确定最佳海藻酸钠浓度、接种量和发酵时间,并进行分批重复发酵.[结果]固定化生产细菌素的最佳条件是海藻酸钠浓度2.8%、CaC2,浓度5%、固定化时间4 h、菌体包埋量1/20、发酵时间63 h和固定化细胞的接种量8.2%,在此基础上用固定化细胞进行分批重复发酵,每批细菌素的发酵周期为24 h.[结论]通过对固定化细胞制备和发酵条件的优化,固定化细胞在327 h的分批重复发酵中细菌素的总体产量比游离细胞提高了19%,发酵液中无明显细胞渗漏现象且实现了细胞的重复利用,为细菌素的进一步研究和最终提取奠定了基础.     

应用数学统计法优化副干酪乳杆菌HD1.7固定化细胞制备和产细菌素发酵

摘要：【目的】应用数学统计法对副干酪乳杆菌HD1.7的固定细胞制备和发酵条件进行优化,以提高细菌素产量。【方法】用26?2部分因子分析法筛选对细菌素产量影响显著的因子,发现海藻酸钠浓度、接种量和发酵时间对细菌素的产生影响显著。利用最陡爬坡法逼近最大响应区域。用Box-Behnken设计确定最佳海藻酸钠浓度、接种量和发酵时间,并进行分批重复发酵。【结果】固定化生产细菌素的最佳条件是海藻酸钠浓度2.8%、CaCl2浓度5%、固定化时间4 h、菌体包埋量1/20、发酵时间63 h和固定化细胞的接种量8.2%,在此基础上用固定化细胞进行分批重复发酵,每批细菌素的发酵周期为24 h,产量为游离发酵的70%,比游离细胞发酵周期缩短1/2。【结论】通过对固定化细胞制备和发酵条件的优化,固定化细胞在327 h的分批重复发酵中细菌素的总体产量比游离细胞提高了19%,发酵液中无明显细胞渗漏现象且实现了细胞的重复利用,为细菌素的进一步研究和最终提取奠定了基础。     

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     

固定化细胞合成生物表面活性剂鼠李糖脂的研究

从石油受污环境中分离筛选得到一株高产鼠李糖脂(rhamnolipid,RL)的假单胞菌(Pseudomonas sp.)B3。在游离细胞合成鼠李糖脂的基础上,应用包埋与交联相结合的复合固定化方法制备出性能优良的固定化细胞。以二次回归方程预测模型为基础,对发酵条件进行优化,得到B3固定化细胞合成RL的最优条件为:接种量15%,初始pH 7.0,合成温度38℃,120r·min-1振荡培养100h,RL的产量达到4 843.25mg·L-1,比游离细胞提高56.42%。制备的固定化细胞连续使用3个发酵周期,RL的产量均保持在4 517.75mg·L-1以上,说明B3固定化细胞具有用于连续发酵合成RL的可行性。     

食品上的应用

<正>在东方国家,红曲霉用于制造红色米酒、绍兴酒、红色腐乳以及红曲米。在游离细胞发酵实验中,红曲NRRL1993用工业葡萄糖和新胨(neopeptone)为培养基,在28℃和摇瓶通气条件下培养。固定化细胞发酵是在藻朊酸中接种48小时的原培养物进行     

一种固定化酵母细胞的复合载体——PVA-海藻酸盐凝胶

固定化细胞这一生物技术在近20年来发展迅速,已涉及食品、发酵、化工、医疗、生化等各领域.新型载体研制是发展固定化细胞技术的一个主导因素.PVA(聚乙烯醇)是近年来用于固定化细胞的一种新载体材料,但目前制备PVA凝胶的方法通常是在PVA溶液凝固后(或加入固化剂、乳化剂等让其凝固)手工切块.为了解决PVA载体的成球问题,简化制备方法,我们进行了这方面的研究.本文报道了用PVA和海藻酸钠制备的一种固定化细胞载体新配方,比较了几种常用载体及几种PVA载体的性能及用于乙醇发酵的实验结果.     

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。     

固定化生长酵母连续生产酒精的研究中间试验报告

造粒器与柱式生物反应器成—封闭系统,采用正交试验确定的最适固定化条件,以海藻酸钙凝胶法进行细胞固定化,连续造粒,在反应器中完成固定化。固定化酵母在反应器中通气培养20小时左右,凝胶球细胞数达2×10~9/me,其增长速度比传统工艺自然细胞快10倍。固定化生长细胞用于生物反应器连续发酵甜菜糖蜜酒精,酒精生产能力为22.1—23.67g/L凝胶球/小时,为传统工艺酒精生产能力的10倍。停留时间为3小时。反应器系统由两个0.7KL柱式反应器和1个0.8KL成熟醪接收器组成。发酵周期由传统工艺的20小时左右,缩短为4小时,酒精含量为8.5—9.0％(V/V),对1.2号反应器的动态变化及其在发酵中的作用进行了系统研究,糖蜜中可发酵糖75％的转化是在1号反应器中完成的。     

一种固定化酵母细胞的复合载体——PVA-海藻酸盐凝胶

固定化细胞这一生物技术在近20年来发展迅速,已涉及食品、发酵、化工、医疗、生化等各领域.新型载体研制是发展固定化细胞技术的一个主导因素.PVA(聚乙烯醇)是近年来用于固定化细胞的一种新载体材料,但目前制备PVA凝胶的方法通常是在PVA溶液凝固后(或加入固化剂、乳化剂等让其凝固)手工切块.为了解决PVA载体的成球问题,简化制备方法,我们进行了这方面的研究.本文报道了用PVA和海藻酸钠制备的一种固定化细胞载体新配方,比较了几种常用载体及几种PVA载体的性能及用于乙醇发酵的实验结果.     

基于微生物群体感应的固定化研究进展

在EPS(extracellular polymeric substances)体系中,细胞的自增殖和自修复能力在实现高效连续化生产过程中起着重要作用,细胞显示出集群效应、生命周期得到延长和抗逆性增强等特性。基于此,开发并建立以微生物集群效应形成生物膜的固定化发酵系统并应用于多种化学品的生物制造将具有十分重要的意义。本文中,笔者综述以生物膜为催化剂的固定化发酵研究,解析生物膜形成的调控因子,重点阐述生物膜形成过程中基于信号分子介导的集群效应。目前对生物膜形成过程中基于信号分子介导的集群效应的机制研究尚存在不足,若能从分子和代谢层面探索生物膜中信号介导的细胞集群效应及其对生物催化体系的影响,将为解决固定化发酵中出现的耐受性差和细胞易衰老等问题提供新的途径,对推动工业产品的高效清洁生产具有十分重要的意义。     

微生物细胞表面呈现技术研究进展

微生物细胞表面工程是近年来发展起来的,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。微生物细胞表面工程可用于细胞催化剂、细胞吸附剂、活疫苗、生物传感器的开发等。微生物细胞表面工程具有广阔的应用前景,但是国内对这一领域的研究刚起步。在介绍细胞表面工程的基础上,对微生物细胞表面工程技术进展进行了综述,展望了对该技术的发展。     

碳源对固定化细胞生产柠檬酸的影响

柠檬酸是利用微生物代谢生产的一种极为重要的有机酸．广泛应用于食品、饮料、化工、冶金、印染等各个领域。在国外,近10年来,利用固定化细胞生产柠檬酸已获得较广泛的研究^〔1－6〕,国内也有学者指出,柠檬酸发酵的趋向是利用固定化细胞进行连续化生产⑺。而国内这方面的研究报道很少〔8,9〕。我们利用海藻酸钙凝胶包埋固定化黑曲霉细胞生产柠檬酸．探讨了碳源种类及其浓度对固定化细胞生产柠檬酸的影响。现将结果报道如下。