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。     

包埋法固定微生物细胞技术的新进展

自六十年代固定化酶技术问世以来,固定化细胞技术随之迅速发展。到了七十年代,作为酶源的微生物菌体本身的固定化又引起人们极大兴趣,其研究和应用已涉及食品、化工、医药、环境保护等领域。目前,工业化生产上采用的固定化方法主要有两大类:吸附法和包埋法。微生物菌体的固定化一般采用包埋法。其优点是:(1)微生物菌体包埋在聚合物中不易漏出;(2)操作条件温和、对外界环境的缓冲作用大;(3)可防止微生物菌体的机械损伤,易于再生,产物分离提取容易。 载体的性能影响固定化细胞的机械强度、细胞活性、工作稳定性,因此,载体的选择及其制备方法一直     

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     

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。     

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。     

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．     

纤维素基固定化酶载体的研究进展

固定化酶是工业生物催化中广泛应用的一种生物催化剂形式。作为固定化酶最重要的一个组成部分,载体材料的种类、结构和性能都会对酶的固定化效果产生重要影响,是成功制备固定化酶的关键。近年来,纤维素因具有可再生、可降解和廉价等优良特性而成为一种备受关注的固定化酶载体材料。纤维素基载体可以通过吸附、交联、共价结合以及包埋等方式实现酶的固定化,从而提高酶的热稳定性、酸碱耐受性、贮藏稳定性及其重复使用性。纤维素独特的结构及其可修饰性赋予纤维素基载体许多新的功能,如果以此作为酶固定化载体时,能够使固定化效率或固定工艺有更多的变化。本文综述改性纤维素、纤维素膜、纤维素小球等载体在酶固定化领域的研究进展、催化机制及应用,为相关的研究者提供参考。     

固定化丝状真菌细胞

丝状真菌是征税酶制剂,抗生素及甾体激素的重要微生物,随着固定化技术的发展,其细胞的固定比技术愈来愈受到重视。本文从固定化细胞的方法、载体及生物反应器等方面论述了国内外的现状。     

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     

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.     

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.     

天然生物质材料作为固定化载体的研究应用进展

微生物在实际应用中表现出巨大的功能潜力，但游离的微生物生产成本较高、作用效率较低、环境耐受性较差及可回收率较低，而固定化技术可以提高微生物上述性质且已在多个领域得到应用。固定化方法有多种，以吸附为基础的联合固定取得较显著成果，提高载体材料对微生物的吸附量及吸附力具有重要意义，开发高效、耐用、低廉的载体材料是微生物固定化技术得以推广应用的关键。综述了天然生物质材料固定微生物并用于环境治理的应用现状。对基于生物质材料的载体改性优化及菌丝球替代载体的相关研究进行了总结及展望，强调未来通过化学工程与基因工程相结合的策略调控微生物固定化应用效率。     

碱性磷酸酶在壳聚糖上的固定化作用

本文报道以蟹、虾废壳为原料提取壳聚糖,用戊二醛作交联剂,将碱性磷酸酶固定于壳聚糖上。同时探讨了一定量湿壳聚糖载体与交联剂浓度,给酶量及产率等关系的最适固定化酶条件,并对固定化酶的热稳定性、操作稳定性、米氏常数、最适pH、最适温度等理化性质进行了探讨。     

多孔醋酸纤维素球形载体固定化糖化酶的研究

报道了一种多孔醋酸纤维素球形固定化酶载体的制备技术,以NaIO₄氧化法活化,固定糖化酶,测定了固定化糖化酶的催化反应特性,并与游离酶作了比较.固定化酶在55℃下水解10批淀粉溶液,总反应时间超过24 h,活力无显著变化.     

智能固定化酶载体的研究进展

目前,工业微生物提供了大量的酶源。为了进一步提升酶的利用,固定化酶技术推动了生物催化过程的进展。固定化酶载体的研究为固定化酶技术发挥酶作用提供了更大的空间。近年来研究发现,智能型载体作用于酶的固定化方面较传统固定化酶方式具有独特的优势,增加了酶的负载量,稳定和提高了酶活力,降低了底物和产物抑制,并且简化了酶回收操作,是一种理想的酶固定化载体材料。本文针对对环境因素,例如温度、pH、离子强度、光以及磁等,敏感的智能固定化酶载体研究进展,从载体性质、应答机理、以及这些载体固定化酶的应用等方面进行综述。     

青霉素酰化酶在新型复合载体上的固定化研究

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介,将聚乙烯亚胺(PEI)化学偶联在硅胶微粒表面,制备了新型复合载体PEI/silica gel,然后通过双官能团试剂戊二醛的作用,将青霉素酰化酶固定在复合载体上;考察了戊二醛用量、pH值、固定化温度、固定化时间及给酶量等条件对固定化青霉素酰化酶表观活力、活性回收率等性能的影响;并通过测定复合载体在固定化前的ζ电位,探索了复合载体PEI/silica gel固定化酶的作用机理。研究结果表明,由于PEI分子链中含有大量胺基,共价键联与物理吸附相结合,使青霉素酰化酶被快速稳定地固定化,并具有高的催化活性与活力回收率。复合载体PEI/silica gel(0.5 g)固定青霉素酰化酶的适宜固定化条件为:固定化温度为30℃;固定化时间为14~15 h;戊二醛用量为1.2 mmol/g;pH=7.92;给酶量为0.1 mL/g。     

用生物反应器生产氨基酸

<正> 一、前言近年来,用微生物菌体、动物和植物细胞、细胞器或酶等生物催化剂制成了多种生物反应器,其中使用的生物催化剂必须稳定且容易操纵。因此,一般将其固定在某种载体中。固定生物催化剂的方法虽然有很多种,但可大致归纳为以下三大类: 1.载体结合法是通过化学或物理的     

酶的定向固定化方法及其对酶生物活性的影响

固定化酶可以提高酶的稳定性,但通常酶通过酶分子上的多个赖氨酸残基随意固定在载体上,这样会使酶的活性显著下降,采用定向固定化酶不仅可以提高酶的稳定性,而且可以保存它的活性。综述了定向固定化酶的几种方法,比较了定向固定化和随意固定化对酶活性的影响。另外,还叙述了酶的活性位点结构变化的自旋共振波谱(EPR)检测。     

固定化细胞技术及其应用研究进展

细胞固定技术是将具有特定生理功能的生物细胞用一定的方法进行固定,并以其作为生物催化剂加以利用的一门技术。相对于游离的单细胞,固定化细胞可简化生产工艺,降低生产成本。本文回顾了细胞固定技术在制备方法和载体材料等方面的研究进展,并总结了近几年来固定化细胞技术在新能源开发、食品加工及环境污染物处理中的应用,对其发展前景进行展望。