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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

渗透压敏感和耐高渗酵母菌在海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠微囊中的生长和代谢

为了研究微囊微环境中渗透压对微囊内不同渗透压敏感性细胞生长、代谢的影响, 分别以渗透压敏感型酿酒酵母Y02724与耐高渗酵母Hansel为细胞模型, 考察了有氧条件下这两种细胞在海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸(Alginate-chitosan-alginate, ACA)微胶囊中的生长、代谢状态。主要检测了细胞比生长速率、最大产物生成量以及代谢物乙醇、甘油分泌量等的变化。实验结果分析表明, 渗透压胁迫可能是导致不同渗透压敏感性细胞在微囊微环境中生长代谢特征变化的因素之一, 即微囊微环境内可能存在渗透压胁迫。     

SA/NaCS-PDMDAAC微胶囊固定化酵母细胞合成胞苷三磷酸

通过海藻酸钠/纤维素硫酸钠-聚二甲基二烯丙基氯化铵(SA/NaCS-PDMDAAC)微胶囊固定化酵母细胞将胞苷一磷酸(CMP)转化为胞苷三磷酸(CTP),考察了各种因素条件对CTP转化率的影响,以提高CTP的转化率.通过考察分批补料添加葡萄糖,固定化酵母量,CMP浓度等以达到提高CTP转化率的要求.结果在250 mL锥...     

药用锌酵母培养吸收应用研究

根据锌的耐受量实验,筛选对锌吸收较好酵母为实验菌株。研究培养条件对酵母细胞锌的含量及生物量的影响,提出药用锌酵母扩大培养工艺流程,探讨药用锌酵母中有机锌的形态,锌的吸收率,锌酵母的毒理分析及应用 。     

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。     

产朊假丝酵母全细胞转化合成谷胱甘肽的营养条件

为了进一步提高产朊假丝酵母全细胞转化生物合成谷胱甘肽(GSH)的能力,利用响应面分析方法对酵母培养的发酵培养基进行优化。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman设计筛选出显著影响GSH转化力的2个主要因素:葡萄糖和KH2PO4。采用最陡爬坡试验和响应面设计预测了葡萄糖和KH2PO4的最佳质量浓度分别为58.5和17.2 g/L。验证实验结果表明,在该优化培养基条件下,酵母细胞的GSH转化力为1.54 mg/(g·h),比优化前提高了1倍。该结果为类似的采用全细胞转化法高效合成有用化学品的研究与开发提供了可行的优化思路。     

探究“细胞呼吸原理和应用”的论证教学

在“细胞呼吸原理和应用”一节教学中,以家庭发酵实验为主线,引导学生从逻辑推理、科学史、教材实验、模型与建模等方面论证细胞呼吸的化学本质和实验条件,构建细胞呼吸的核心概念,培养学生的科学思维和论证能力,落实教育过程重实践的新课程理念。     

“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的改进

"探究酵母菌细胞呼吸方式"是普通高中生物学必修一中的一个重要探究实验。该实验利用酵母菌属于兼性厌氧菌的这一特性,通过设计和进行对比实验,让学生直观感知了酵母菌细胞呼吸的方式,是一个培养学生的科学探究能力和创造性思维能力的经典实验。人教版和中图版对该实验的处理方式方法不同,人教版是通过探究酵母菌在有氧和无氧条件下产物的不同来说明酵母菌的呼吸方式;中图版则是通过探究酵母菌在有氧和无氧条件下能量的释放不同来说明的。本文以人教版为例说明。     

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。     

“低温诱导植物染色体数目变化”实验的探究与思考

为解决"低温诱导植物染色体数目变化"实验成功率较低的问题,组织学生从诱导温度、恢复常温培养、制片过程中的细节等方面,利用多种实验材料进行一系列的探究。通过实验结果表明,洋葱是较好的实验材料,解离时间依据实验材料和温度不同有所差异。材料在2℃、4℃诱导下均可观察到染色体数量变化,且洋葱根尖在4℃条件下诱导36 h效果更好。观察中发现双核细胞并运用于染色体数目变化细胞的确定。     

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.     

产菊糖酶克鲁维酵母Y-85的固定化研究

把产菊糖酶的克鲁维酵母Ｙ—８５细胞固定于不同的载体上,如：脱乙酰几丁质、聚乙烯醇—海藻酸钠、琼脂、海藻酸钠、明胶等,进行连续发酵以生产高果糖浆。经过对凝胶的机械强度、固定化细胞的最适作用条件及稳定性、酶活保留率和制作工艺等综合比较,确认明胶是较好的载体。分批反应１０批次,固定化细胞酶活力及机械强度保持良好,底物转化率在９０％左右;以菊糖浓度３．２％的菊芋粉抽提液过反应柱进行连续反应,在稀释率Ｄ为０．４４ｈ－１时,其还原糖生产力为１２．５ｇ／ｌ·ｈ,转化率９２％。５５℃条件下,连续反应３０ｄ后,底物转化率由起初９４％降至８２％,酶活力只损失１２％。     

磁修饰酵母对直接大红染料的生物吸附

本研究采用水相合成的纳米级铁磁流体对灭活酿酒酵母细胞进行磁修饰,获得了具有良好磁响应的酵母。傅立叶变换红外光谱分析表明,该修饰酵母在Fe-O特征峰581cm1处的吸收明显加强。透射电镜观察表明,纳米磁性颗粒单个或成团聚集在酵母细胞表面。在本实验条件下,160μL磁修饰酵母对1mL浓度为0.4mg/mL直接大红染料吸附率达100%;8min达到吸附平衡;在70%乙醇中,染料脱吸附率为99.18%。由于磁修饰酵母吸附力强,吸附速度快,易于磁分离,是一种有前景的水溶性染料生物吸附剂。     

热带假丝酵母多倍体变种的细胞色素P450和尿素在烷烃代谢中的作用

建立了可行的细胞色素 P450测定方法。考察了以烷烃为单一碳源的酵母细胞色素P450的一氧化碳差示光谱,峰值约为455nm。观察了烷烃培养的酵母细胞色素 P450在生长期中的消长。比较了十四醇、十四醇添加苯巴比妥、以及正十四烷等三种不同培养条件下酵母细胞色素P450的含量和发酵产物的成份。结果表明,细胞色素 P450为烷烃转化成二元酸所必需。烷烃为单一碳源培养酵母时,培养基中过量尿素(0.2%以上)促进烷烃利用和酵母生长,降低细胞色素 P450生成和二元酸的积累。根据上述实验结果和本研究室以前报道,提出了烷烃代谢调控模式。     

利用固定化酵母细胞生产1，6-二磷酸果糖的研究

目前对1,6-二磷酸果糖(简称FDP)生产基本采用Leisola^[1]等人在1974年提出的以酵母蕾为转化 媒体。以蔗糖、磷酸盐为底物的酶促磷酸化法来进行制备,但在工艺条件上已经有了很大的改进。利用固定化细胞生产FDP是现在人们进行研究的主要方向^[2]。在对常用的几种固定化方法进行比较后．本试验采用聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠为复合载体．对酵母细胞进行包埋,然后在饱和硼酸和CaCl₂溶藏中制成固定化小球。用其制备FDP,转化能力增强,转化周期明显缩短。如果进行工业化生产,可大大高设备利用率．简化工艺条件。     

基于翻转课堂教学模式的典型生物化学实验的设计研究

翻转课堂是以学生为中心,由课前任务、课堂指导和课后反馈组成,可以有效地调动学生学习的积极性。以"酵母蔗糖酶的提取与比活力测定"、"蔗糖酶进程曲线的制作"以及"固定化活性干酵母细胞的制备与转化糖的生产"三个典型的生物化学实验为研究对象,利用翻转课堂对其进行教学目标的探索和设计,为增强学生的学习热情、激发学习动力、提高科研动手能力及开发其创新思维打下良好的基础。