固定化海洋微藻对污水中Ni2+的吸附

采用海藻酸钠包埋小球藻和叉鞭金藻,制得含藻细胞的固定化胶球,用其对Ni^2 进行生物吸附,研究了固定化小球藻和固定化叉鞭金藻对污水中Ni^2 的吸附率。结果表明：对于同一种固定化微藻,处于对数生长中期时对Ni^2 吸附效果较好,且吸附过程主要在前4h完成;Ni^2 浓度越大,吸附率越高;固定化微藻比悬浮态微藻吸附率高;在相同的实验条件下,固定化小球藻比固定化叉鞭金藻吸附率高。     

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。     

叉鞭金藻固定化培养的初步研究

以海藻酸钙为载体,初步考察了CaCl2浓度、胶球大小、密度及初始细胞密度等条件：对叉鞭金藻固定化培养的影响,确定了该藻固定化生长的优化条件;当藻细胞密度大于10^6cells/ml,CaCl2浓度为0.15mol/L,在50ml培养液中加入150个微藻胶球时,藻细胞的生长量最大。与游离的叉鞭金藻相比,固定化叉鞭金藻生长速度慢,但生长周期长。     

根瘤菌BK-20固定化细胞生产L(+)-酒石酸

顺式环氧琥珀酸水解酶(CESH)是根瘤菌BK-20生产L(+)-酒石酸的关键酶。为提高其生产效率和生产稳定性,首先优化根瘤菌BK-20的产酶条件,然后利用固定化细胞连续生产L(+)-酒石酸。结果显示,优化后游离细胞酶活达(3 498.0±142.6)U/g,较优化前提高643%。固定化细胞酶活达(2 817.2±226.7)U/g,其最适包埋剂、菌体浓度和凝胶浓度分别为海藻酸钠,10%(W/V)和1.5%(W/V)。固定化细胞连续反应10批后,其形状和酶活均无明显改变,单批次转化率达98%以上,具有良好的生产稳定性。     

一株饵料微藻与益生菌混合固定化培养条件的优化

目的:一株饵料微藻与益生菌混合固定化培养条件的优化.方法:在单因素实验基础上,采用U*6(64)均匀设计表,对海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、藻的接种量和菌的接种量进行优化实验.并采用DPS软件对实验结果进行分析,以获得适宜的混合固定化条件;并按照此优化条件对混合固定化和单藻、单菌固定化胶球中微藻和益生菌的生长速率进行比较.结果:①获得适宜的混合固定化条件为:海藻酸钠浓度4%,氯化钙浓度1.2%.藻接种量为21.9889×102个细胞,菌接种量为58.7676×109个细胞;②混合固定化胶球中藻细胞的生长速率比单藻固定化胶球中的藻的生长速率提高了18.8%;菌的平均生长速率比单菌固定化胶球中的菌的平均生长速率提高了92.6%:结论:该实验首次对饵料微藻和海洋益生菌的混合同定化培养条件进行优化.发现藻菌混合固定化胶球中藻和菌的生长速率比单独固定化均有较明显提高.实验结果说明,在混合固定化的微环境体系中,特定的藻菌株具有相互促进生长的作用.实验结果为藻菌混合固定化技术的应用和发展提供了必要的实验数据和理论基础.     

盐藻固定化培养的初步研究

以海藻酸钙为载体,考察了CaCl2浓度、胶球大小、密度及初始细胞密度等条件对盐藻固定化培养的影响,确定了该藻生长的优化条件：当藻 细胞密度大于10^6cell/ml,CaCl2浓度为0.15ml/L,注射用针头为6^#,在50ml培养液中加入150个微藻胶球时,藻细胞的生长量最大。     

原绿球藻固定化培养去除NH_4~+-N的效果

为了探究固定化微藻去除污水中NH4+-N的效果,以原绿球藻(Prochlorococcus)为藻种,采用褐藻胶包埋技术,进行了不同藻球密度(0、100×104、300×104、500×104、700×104、900×104cells·ball-1)、不同藻球用量(固定化藻球与人工污水的体积比V水/V藻球为4∶1、3∶1、2∶1、1∶1)及藻球加固工艺(Ca Cl2加固)等对比试验。结果表明:固定化藻比悬浮藻生长缓慢,去除NH4+-N的速率小于悬浮藻;固定化藻球藻细胞密度越高,去除NH4+-N的效果越好,但考虑单位藻细胞去除率,包埋密度以700×104cells·ball-1为宜;经N饥饿处理的藻细胞去除NH4+-N效果显著优于未饥饿组;固定化藻球用量大,去除NH4+-N越快,V水/V藻球为1∶1培养3 d后去除率可达100%;固定化藻球定期加固,有利于延长其使用寿命,增加对NH4+-N的吸收量。     

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。     

美丽镰刀菌与固定化东北红豆杉的共生培养

采用固定化培养法模拟东北红豆杉（Taxus cuspidate）和美丽镰刀菌（Fusarium mairei K178）的共生环境,对其相互作用进行初步研究以期提高各自紫杉醇产量。共培养条件为：海藻酸钠浓度 2%（M/V）,T. cuspidate细胞包埋量0.15 g/mL,CaCl2浓度4%（M/V）,凝胶直径为3～3.5 mm,钙化0.5h,以40mL接种量接入装液量为70mL/250mL摇瓶的改良MS培养基,25℃、160 r/min振荡黑暗培养,第9d接入10%（V/V）对数期的F. mairei,10d后收获。结果表明,F. mairei 对T. cuspidate细胞的生长有强烈抑制作用,能诱导紫杉醇等次生代谢物向胞外分泌;F. mairei 与T. cuspidate的相互作用对共生培养物的紫杉醇产量也有显著影响。     

戊己丸胃漂浮微丸制备工艺

以海藻酸钠为微丸载体材料,离子凝胶法制备戊己丸胃漂浮微丸。单因素实验考察了海藻酸钠质量浓度、Ca CO3与海藻酸钠质量比、海藻酸钠与固体分散体质量比、Ca Cl2质量浓度、醋酸质量浓度、Eudragit L100与提取物质量比对微丸的影响。在此基础上以持漂率为指标,采用星点设计-效应面法进一步优化其处方。筛选出最优处方:海藻酸钠20 g/L、Ca CO3与海藻酸钠质量比3.5、海藻酸钠与固体分散体质量比2、Ca Cl246 g/L、醋酸68 g/L、Eudragit L100与提取物质量比2。最终制备微丸体外持续漂浮超10 h,体外释放性能满足缓释制剂要求。此方法制备条件温和,制备工艺简单,效应面法所建立数学模型预测性好。     

固定化微绿球藻去除NH4+-N、PO43——P效果的研究

为了探究固定化微绿球藻（Nannochloropsis oculata）去除污水中NH4+-N、PO43--P的效果,采用海藻酸钠固定化包埋技术进行实验。开展了固定化藻球大小、藻细胞包埋密度、藻球投放质量及充气培养条件对NH4+-N、PO43--P去除效果的单因子试验研究。结果表明,固定化藻球大小、藻细胞包埋密度、藻球投放质量和充气培养条件对NH4+-N、PO43--P的去除效果影响显著（P0.05）。藻球直径3.5 mm时生长速率（K）值最大（0.3320.002）,同时NH4+-N、PO43--P去除率效果最佳,分别为（75.083.83）%和（80.803.81）%;藻细胞包埋密度100104 cells/ball时K值最大（0.3300.033）,而NH4+-N、PO43--P去除率则以藻细胞包埋密度300104 cells/ball组为佳,分别达（87.200.43）%和（82.581.72）%,但考虑单位藻细胞去除率,包埋密度以100104 cells/ball为宜;随着藻球用量的增加K值下降,10 g/L组K值最大（0.3010.02）、50 g/L组K值最小（0.1930.01）,投放量30和50 g/L时NH4+-N去除率较高分别为（84.120.78）%和（84.630.45）%,30 g/L组PO43--P去除率最高达（77.131.43）%。综合考虑,藻球投放量选用30 g/L为宜;充气条件培养K值、NH4+-N和PO43--P去除率显著（P0.05）高于不充气,K值分别为（0.3060.006）和（0.1770.010）;NH4+-N去除率分别为（85.930.45）%和（49.320.45）%;PO43--P去除率分别为（66.665.00）%和（46.292.12）%。研究优化了微绿球藻固定化条件:固定化微绿球藻应进行充气培养,藻球规格3.5 mm、藻细胞包埋密度100104 cells/ball、藻球投放量30 g/L。     

固定化米曲霉菌体细胞光学拆分DL-丙氨酸

将米曲霉经液体培养生长成直径l～2mm的浅黄色菌球．用明胶．甲醛固定,得到拆分N-乙酰-DL-丙氨酸酶活力较高和反应性能较好的固定化细胞。考察了各种因素对固定化细胞酶活力的影响。当底物浓度小于0.15mol/I,底物抑制现象不明显,此时拆分反应速率符合Michaelis Menten方程。     

海藻酸钠明胶协同固定化的研究

目的:研究不同因素对固定化微胶囊的影响以及不同物质向微胶囊扩散的规律。方法:采用海藻酸钠与明胶协同固定化制备微胶囊,考察了海藻酸钠、明胶浓度等因子对微胶囊直径与机械强度的影响,以及牛血清蛋白与葡萄糖向微胶囊扩散的状况,并利用非稳态传递模型计算了这两种物质在微胶囊中的有效扩散系数。结果:随着海藻酸钠质量浓度的升高,微胶囊的直径与机械强度逐渐增大。制备的最优条件是CaCl2浓度为10%,滴定速度为180滴/min,最优浸泡时间为30min。在此条件下,葡萄糖与牛血清蛋白的有效扩散系数分别为4.63×10-5cm2/min、1.01×10-7cm2/min。结论:海藻酸钠明胶协同固定化制备的微胶囊作为一种生物载体,非常适合细胞或酶的固定化。     

固定化氧化亚铁硫杆菌培养条件对黄铁矾沉淀的影响

以聚乙烯醇-海藻酸钠复合材料为载体,Ca(NO3)2为交联剂对氧化亚铁硫杆菌进行包埋固定化。该固定化细胞的连续培养技术可以用于处理H2S、SO2,为了减少减少固定化细胞培养过程中带来许多不利效应的黄铁矾沉淀 (NH4Fe3(SO4)2(OH)6）,采取了改变初始pH值和目前普遍采用的9K培养基中的(NH4)2SO4浓度,K2HPO4浓度三种方法。结果显示：在三种方法中,降低(NH4)2SO4浓度是比较可行的一种方法,当(NH4)2SO4从3.0 g/L降低到0.5g/L,Fe2+氧化速率几乎没有受到影响,沉淀形成速率却减少了45%。在固定化细胞连续运行时,降低9K培养基中(NH4)2SO4的含量,当稀释率为0.4 h-1,运行时间为96 h,Fe2+氧化速率高达3.75 g/L.H,结果显示反应柱内沉淀明显减少,同时Fe2+氧化速率并没有明显变化。     

使用透明质酸钠复合海藻酸钠水凝胶球3D培养软骨细胞抑制细胞去分化的研究

目的:验证海藻酸钠(Alginate,Alg)水凝胶球添加透明质酸钠(Sodium hyaluronate,HA)后,对大鼠膝软骨细胞体外3D培养时软骨细胞去分化的抑制情况。方法:用Ⅱ型胶原酶消化法获取2周龄SD大鼠膝关节原代软骨细胞,体外培养传代至P2。细胞分为2组,1组用2%海藻酸钠水凝胶球3D培养(Alg组),另一组用2%海藻酸钠+1%透明质酸钠的水凝胶球3D培养(Alg/HA组),采用正交法制作海藻酸钠水凝胶球。培养14天后,两组各取水凝胶球进行死活细胞染色观察细胞状态。其他水凝胶球收集后用4%多聚甲醛固定,30%蔗糖溶液脱水,OCT(Optimal cutting temperature compound)包埋剂包埋切片,采用苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,HE染色)、甲苯胺蓝染色观察软骨细胞形态;采用阿利新蓝染色观察对比糖胺聚糖(Glycosaminoglycan,GAG)含量;采用免疫荧光染色对比Ⅱ型胶原(Collagen typeⅡ,ColⅡ)含量;采用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测软骨细胞ColⅡ和聚蛋白多糖(Aggrecan,ACAN)的表达情况。结果:死活细胞染色显示两组水凝球内软骨细胞状态良好,几乎无死细胞;阿利新蓝染色显示Alg/HA组与Alg组相比软骨细胞分泌更多的GAG;免疫荧光染色显示Alg/HA组比Alg组软骨细胞内含更多的Ⅱ型胶原;Western blot显示Alg/HA组软骨细胞比Alg组ColⅡ的蛋白表达更多。结论:含透明质酸钠的海藻酸钠水凝胶可以更好地维持软骨细胞的表型,抑制软骨细胞去分化。     

固定化黑曲霉利用糖蜜发酵生产柠檬酸

利用海藻酸钙凝胶包埋黑曲霉W1-2的孢子及菌丝体,制成的固定化细胞经预培养后,用于发酵糖蜜制取柠檬酸。确定了固定化细胞摇瓶发酵生产柠檬酸的最佳条件:糖蜜浓度12%。初始pH值4.0,培养温度30℃等。在此条件下发酵12天,柠檬酸浓度达39 g/L。对分批发酵生产柠檬酸进行了初步研究。     

D-阿洛酮糖3-差向异构酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达及固定化细胞研究

将来源于Clostridium cellulolyticum H10的DPEase基因在食品级表达系统Bacillus subtilis中进行产酶研究,在3L发酵罐中高密度发酵最终酶活可达495U/ml,得到高表达量的DPEase酶液。通过硅藻土-海藻酸钠(吸附包埋法)对重组细胞进行固定化研究,结果表明,当海藻酸钠浓度为2%、细胞包埋量为50g/L、CaCl_2浓度为2%、硅藻土浓度为1%时,固定化细胞酶活回收率可达64%,固定化细胞与游离细胞相比最适pH不变,最适温度提高5℃,热稳定性明显提高,连续反应7个批次后转化率仍然为28%,仍保持81%的残余酶活,具有很高的工业应用价值。     

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.     

多孔聚氨酯固定化黑曲霉产β-葡萄糖苷酶条件的研究

以多孔聚氨酯材料为固定化载体 ,就固定化培养条件中的孢子浓度、pH值、温度、固液比等进行考察 ,经正交试验优化后的最佳固定化条件为固液比为 1 / 90、孢子浓度为 1 0 5mL-1 、温度为 2 8℃ ,pH值 4 .5 ,固定化条件中影响黑曲霉产 β 葡萄糖苷酶的因素显著性顺序为固液比 >孢子浓度 >pH值 >温度。与游离态菌丝体相比较 ,固定化细胞发酵产酶的持续稳定性和活力都有所提高 ,固定化细胞酶产量达 1 30 .0 0u/mL。     

海藻酸盐固定化北京丙酸杆菌丙酸发酵的研究

本文报道利用海藻酸钠固定化北京丙酸杆菌,及其丙酸发酵的最适条件。最适海藻酸钠和菌体的起始浓度分别为2％和I00％(w／v)。菌体和海藻酸盐混合滴入CaCl₂：溶液中得到直径为3—4 mm球形颗粒。将固定化细胞放入25ml厌氧管中5 g颗粒/15ml培养基。其成分为(％)：葡萄糖1,酵母膏0．5,CaCI₂0.1。30℃静置培养产生大量的挥发酸,丙酸对乙酸的比例接近10：1。固定化细胞重复利用发酵30次,保持稳定活性65天。