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。     

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。     

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     

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。     

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。     

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。     

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。     

海藻酸钠固定酵母细胞如何获得成功

主要针对<生物技术实践>中"酵母细胞的固定化"这一课题,探讨了实验原理和实验操作过程中的几个注意点:控制好配制海藻酸钠溶液的火候、浓度,调节海藻酸钠与酵母细胞混合液浓度,从而不出现蝌蚪状凝胶珠,如何不出现漂浮在CaCl2溶液上的凝胶珠等,并针对该实验结果的评价进行了讨论.     

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。     

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。     

纤维剩余物发酵制备乙醇工艺研究

单因素实验和正交优化对固定化酵母制备工艺条件进行优化研究,并对固定化酵母的重复利用发酵能力进行了考察,其优化工艺条件为海藻酸钠与酵母质量比1∶2 g·g~(-1),底物糖浓度30%,酵母用量1.5 g,固定化酵母发酵120 h。在此条件下,乙醇产率均值为83.68%。为塔拉纤维剩余物的酶解液发酵制备乙醇提供技术支撑。     

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。     

固定化酵母反应动力学的研究

本文采用微分反应器初速度法对以海藻酸钙为载体的固定化酵母的耗糖动力学进行了研究。测得了固定化酵母的表观动力学常数,并进一步求得了固定化酵母的本征动力学常数。实验结果表明,固定化酵母的表观动力学常数显著受内外扩散的影响,其本征动力学常数与 游离酵母的动力学常数比较,也有较大的不同。此外,对内扩散对反应动力学的影响进行了理论分析和实验验证。     

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。     

啤酒酵母生物吸附镉的研究

研究了啤酒酵母在游离与固定化条件下对重金属离子Cd^2 的生物吸附特性。灭活的啤酒酵母在适当条件下对Cd^2 有较强的吸附作用,它的吸附能力受到酵母浓度、Cd^2 浓度、pH值和固定化方法等的影响。结果显示：实验条件下,啤酒酵母的最高吸附率达93％,此时的吸附能力为46．5mg Cd^2 ／g干酵母。吸附后用1mol／L的HC1解吸,解吸率达84％。用海藻酸钙凝胶包埋法对啤酒酵母细胞进行固定化,固定化细胞对Cd^2 的吸附主要受到海藻酸钠浓度和Cal2浓度的影响,且凝胶本身对Cd^2 的吸附能力不能忽略。     

聚氨酯泡沫固定产脂肪酶粗状假丝酵母（Candidav alida T2）细胞的研究

对聚氨酯泡沫固定产脂肪酶粗状假丝酵母（Candida validaT2）细胞的固定化条件进行了研究。实验结果表明,聚氨酯泡沫颗粒经密度和粒径筛选,酸碱处理,以及固液比优化,载体固定细胞干质量比达到157lmg／g,细胞脂肪酶的酶活为每克干细胞1415U。电镜图片显示粗状假丝酵母菌（Candida validaT2）在载体孔隙内和脊壁上缠绕充盈,生长良好,固定结构稳定。固定化细胞连续催化水解桐籽油5批次,细胞相对水解酶活保持率达73％,固定细胞的损失率为12．5％。固定化细胞颗粒显示出良好的操作稳定性和酶活保持率,为进一步的应用研究提供了实验基础。     

聚氨酯泡沫固定产脂肪酶粗状假丝酵母(Candida valida T2)细胞的研究

对聚氨酯泡沫固定产脂肪酶粗状假丝酵母(Candida valida T2)细胞的固定化条件进行了研究.实验结果表明,聚氨酯泡沫颗粒经密度和粒径筛选,酸碱处理,以及固液比优化,载体固定细胞干质量比达到1571 mg/g,细胞脂肪酶的酶活为每克干细胞1415 U.电镜图片显示粗状假丝酵母菌(Candida valida T2)在载体孔隙内和脊壁上缠绕充盈,生长良好,固定结构稳定.固定化细胞连续催化水解桐籽油5批次,细胞相对水解酶活保持率达73%,固定细胞的损失率为12.5%.固定化细胞颗粒显示出良好的操作稳定性和酶活保持率,为进一步的应用研究提供了实验基础.     

固定化酵母细胞实验的再探究

高中生物学选修1课题3中"酵母细胞的固定化"实验在2019年新增为高考内容,对学生和教师是一个新挑战。该实验操作难度大,成功率低,明显影响学生的实验热情。从酵母细胞的活化条件、海藻酸钠的溶化条件和海藻酸钠的配制等实验疑难点入手,对该实验进行再探究,建立多组对照实验,逐步优化,提高了实验成功率,为学生实验或演示实验提供参考。     

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。