固定化细胞法在5''-三磷酸腺苷合成中的应用*

从生物催化活性细胞、细胞的固定化形式、固定化细胞反应器3个方面对固定化细胞法合成5’-三磷酸腺苷(ATP)的研究情况作了扼要综述。分析了我国A1P生产的工业化现状,并对今后的研究和开发提出了建议。     

环氧聚胺——一种细胞固定化的新型交联剂

近年来随着人们对酶和微生物细胞固定化研究的逐渐深入,对固定化的各种载体材料和固定化方法也进行广泛研究。本文报道一种固定化酶的新型交联剂——环氧聚胺(Epoxy-polyamine简称E.P.A.)用于游动放线菌葡萄糖异构酶和大肠杆菌青霉素酰化酶交联固定化的研究结果。一、材料和方法 1.菌体及试剂 (1)菌体含青霉素酰化酶之大肠杆菌,由华北制药厂提供。含葡萄糖异构酶之游动放线菌,由上海新型发酵厂提供。 (2)环氧聚胺上海市化学试剂商店。     

固定化细胞和酶的工业应用

早在十九世纪初,人们就已利用固定化细胞生产醋酸,二十世纪初固定化细胞又用于废水处理.特别是本世纪六十年代以来,固定化细胞和酶技术的发展十分迅速,并广泛应用于工业生产中,同时还逐步扩展到固定化动植物细胞和藻类,成为生物技术中研究十分活跃的领域.     

用培养的Chlorella细胞清除环境污染物

Banaras Hindu大学的研究人员L.C.Rai和N.Mallick试验用Chlorella vulgaris的游离和固定化细胞重复性清除铜和铁污染物,并用于对这些金属的细胞毒性进行生物测定。 研究者发现,用游离的和藻酸盐固定化的Chlorella细胞从培养基中快速清除Cu~(2 )和Fe~(2 )时,固定化细胞的清除效力明显高于游离细胞。对于含0.5μg Cu~(2 )/ml的培养基,固定化细胞对铜的吸收率约为     

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。     

植物细胞的表面固定化

研究了许多在液体培养系统中固定植物细胞的方法包括:凝胶珠粒中的固定化、泡沫基质中的固定化或在支撑物微粒表面作为生物膜的固定化。这类固定化提高了植物细胞悬浮培养的次生代谢产物的生产。加拿大McGill大学的J. Archambault等人发展了一种方法,认为这是最适用于植物细胞固定化的一种和缓而简便的方法。方法涉及到将细胞附着到人造纤维的表面。该大学研究人员测试了许多金属、塑料和陶瓷的毒性,以及长春花,烟草和大豆细胞     

重组菌BL21/pET22b-argE固定化条件研究

研究了基因工程菌BL21/pET22b-argE固定化条件。最适包埋材料为海藻酸钙,优化后的包埋条件为海藻酸钠20g.L-1(含有12 g.L-1菌液)滴至2%CaCl2溶液中,固定化16 h。固定化细胞酶拆分蛋氨酸的速率比游离细胞酶慢,但其终极拆分能力与游离细胞酶相当。固定化细胞酶反复利用8批时酶活仍保持在95%以上,具有很好的工业应用优势。     

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.     

固定化细胞凝胶内扩散行为研究进展

固定化细胞凝胶内扩散行为对于生化反应器的分析和设计是必不可少的信息,也是固定化细胞获得实际应用之前必须研究的问题。该方面的研究工作日趋活跃。本文就固定化细胞凝胶颗粒内氧气的扩散、溶质的扩散、改进固定化细胞扩散性能的方法以及提高固定化细胞体系氧浓度的方法等方面的研究作一综述介绍。并提出了以后的研究方向。     

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。     

具有谷氨酸脱羧酶的大肠杆菌固定化细胞

本文研究了用海藻酸钙包埋法制备含谷氨酸脱羧酶固定化细胞的方法以及研究了制备的条件和影响其制备的因素。该法具有包埋细胞活力回收高,方法简便等优点。比较研究了固定化细胞和自然细胞谷氨酸脱羧酶的一些生物化学性质。其中固定化细胞最适pH和pH稳定性增加,最适温度及热稳定性下降;表观米氏常数增大;二价金属离子Zn~(++)、Cu~(++)、Mg~(++)、Fe~(++),Sr~(++)程度不同的抑制酶活性,Ca~(++)激活固定化细胞酶活性,EDTA无抑制作用。对固定化细胞和自然细胞酶活力活化的研究中发现这两种细胞经蒸馏水保温处理后酶活性都上升,且自然细胞酶活的上升较固定化细胞大;而用底物溶液处理后,自然细胞无变化,固定化细胞酶活下降。     

光交联聚氨酯作载体的固定化细胞产生a-淀粉酶的研究

将可光交联的聚氨酯预聚物与枯草杆菌细胞悬浮液混匀后经紫外光照射交联,制得固定化细胞,用于产生a-淀粉酶。探讨了交联和固定化条件对裁体结构和固定化细胞产酶性能的影响,研究了这种固定化细胞的使用特性。结果表明:光交联聚氨酯能有效地固定枯草杆菌细胞,进行正常增殖和产酶,改变交联和固定化条件能调节载体的孔容、孔径和比表面,从而调节固定化细胞的产酶性能和其它使用特性;枯草杆菌经光交联聚氮酯载体固定化后对温度和pH的适应性提高,在同样条件下,这种固定化细胞的产酶能力比游离细胞提高约30％,亦高于用k-角叉菜胶作载体的固定化细胞．     

聚乙烯醇固定化酵母细胞制备CTP研究

以聚乙烯醇为固定化载体,固定化冷冻处理过的啤酒酵母细胞从CMP制备CTP;分别从胶的型号、浓度和固定化方法的优化等方面摸索了最适的固定化条件,固定化细胞在试验条件下连续发酵8次,转化率维持在85%～95%。同时,还对固定化细胞的稳定性进行试验研究,并用HPLC对产品进行了分离鉴定。     

玉米芯-海藻酸钠共固定化重组大肠杆菌生产NAD

对重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)p ET30α(+)-Nmnat共固定化生产NAD的固定化条件进行研究。比较不同载体和不同固定化方法,确定玉米芯—海藻酸钠共固定化为最佳方法。优化共固定化条件,得到的最适条件为:固定化过程中吸附和混合时间分别为0.5 h、1 h,海藻酸钠质量分数为3%,玉米芯-全细胞质量比为5∶4,CaCl_2质量分数为2%,转速为140 r/min。与游离细胞相比,共固定化细胞具有更高的产率和更好的操作稳定性。玉米芯-海藻酸钠共固定化适宜用于重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)p ET30α(+)-Nmnat生产NAD。     

固定化细胞法在5'-三磷酸腺苷合成中的应用

从生物催化活性细胞、细胞的固定化形式、固定化细胞反应器3个方面对固定化细胞法合成5’-三磷酸腺苷(ATP)的研究情况作了扼要综述。分析了我国ATP生产的工业化现状,并对今后的研究和开发提出了建议。     

固定化Ralstonia metallidurans CH34降解苯酚的研究

将既能耐抗重金属又能降解苯酚的细菌Ralstonia m etalliduransCH34固定化以提高其降酚效率。首先通过正交实验,得到了固定化该菌种的最优制备条件,然后对固定化细胞的降酚效果进行了研究。结果表明,固定化R.m etalliduransCH34的降酚效果明显优于游离细胞;抗重金属毒性方面也有较大提高;在加入额外碳源(甲苯,柠檬酸)情况下,固定化R.m etalliduransCH34进行苯酚降解时所受影响明显要小于游离态菌。     

在50L反应器中用固定化黑醋杆菌增殖细胞转化山梨醇为山梨糖的研究

近几年来已有许多文献报道采用适当的固定化技术制成固定化活细胞,不仅其中的细胞存活,而且能够生长繁殖。它的优点是:(1) 适用多酶体系产品的生产,如乙醇、谷氨酸等;(2) 由于细胞的固定化增加了细胞密度,加快了反应速度;(3) 简化了培养液的组成成份,如固定化.Bacillus sp.活细胞连续产杆菌肽过     

DA-F127水凝胶包埋固定化含腈水合酶细胞

腈水合酶是一类可催化腈类化合物转化生成相应酰胺类物质的酶。含腈水合酶的游离细胞催化水合反应存在酶容易失活、细胞无法重复利用、分离纯化困难等缺陷,细胞固定化技术可有效解决这些问题。为探索合适的固定化方法,以含腈水合酶的重组E. coli细胞为研究对象,以固定化酶活回收率和批次反应情况为评价指标,筛选比较了几种常用的包埋固定化方法。结果表明,DA-F127水凝胶包埋固定化细胞不仅具有较高的酶活回收率,而且稳定性也很好。对该方法进行了固定化条件和操作稳定性优化,当DA-F127浓度为15%、UV光源距离为20cm、光照时间为6min、菌体含量为20mg/g固定化细胞时,酶活回收率为89. 74%,并且可以催化9批次150g/L的3-氰基吡啶完成转化,第九批次转化率可达98. 26%。与游离细胞催化过程相比,单位质量游离细胞的烟酰胺产量提高了12倍,具有良好的工业应用前景。     

短乳杆菌葡萄糖异构酶固定化的研究

采用离子交换树脂ＤＥＡＥ纤维素对短乳杆菌葡萄糖异构酶进行固定化,并用固定化细胞使葡萄糖异构化为果糖,研究了制备固定化细胞最佳条件,而且与戊二醛交联法,海藻酸钙包埋法作了比较。还研究了固定化细胞的性质及连续转化的最佳条件,用ＤＥＡＥ纤维素固定化具有酶活力高,回收率高,机械强度好,成本低等优点。     

聚乙烯亚胺/戊二醛交联法固定化重组酯酶大肠杆菌细胞

利用聚乙烯亚胺/戊二醛交联法对重组酯酶大肠杆菌E.coli BL21细胞进行固定化研究,并对交联工艺条件进行优化。结果表明:在大肠杆菌细胞质量浓度200 g/L、硅藻土质量浓度2 g/L、聚乙烯亚胺(PEI)体积分数3%、交联时间1.5 h、戊二醛(GA)体积分数0.5%以及交联时间0.5 h时,固定化细胞的酯酶活力最高。固定化细胞的最适反应温度和pH分别为45℃和8.0,且温度稳定性和pH稳定性均高于游离细胞。当底物浓度为300mmol/L时,固定化细胞重复使用15批次后,其相对酶活仍能保留在80%以上。因此,该固定化细胞具有良好的操作稳定性。