A. 固定化微生物原生質體發酵產酶有哪些特點
固定化微生物原生質體發酵產酶有哪些特點
1.固定化細胞的結構為具有水不溶性的載體上固定了細胞,並且這些細胞能在一定空間范圍內活動;而固定化原生質體的結構為失去細胞壁的細胞,之所以讓有細胞壁的細胞失去細胞壁,是因為細胞壁會阻礙胞內物質分泌、氧的傳遞和營養成分的吸收。
2.固定化細胞特性為:發酵穩定性好,細胞密度高,工程菌的質粒穩定性高;剪切力和其他外界因素對細胞的影響低,細胞不易聚集成團,細胞易於與培養液分離分開;細胞可附著在載體表面生長等。而固定化原生質體的特性為:它在冰箱保存很久後仍具有生產能力,它發酵時的穩定需要滲透壓穩定劑的維持。
3.它們在制備時都需要根據自身不同的特性而選用不同的方法來操作,除此之外,固定化原生質體需要用專一破壞細胞壁的酶破壞了細胞壁後才能進行。其中,固定化細胞在制備時需用到包埋法等,所謂包埋法,指的是將細胞包埋在多空載體的內部,可將它分為凝膠包埋法和半透膜包埋法;而固定化原生質體在制備時一般也要用包埋法進行。其中的①凝膠是一種特殊的分散系——溶膠或溶液中的膠體粒子或高分子在一定條件下相互連接而形成空間網狀結構,並且其結構縫隙中充滿了可作為分散介質的液體。②半透膜是一種具有選擇透過性的膜——小分子可以通過,而大分子不能通過。
B. 試簡述固定化細胞和固定化原生質體在結構,特性,制備條件方面的區別
1.固定化細胞的結構為具有水不溶性的載體上固定了細胞,並且這些細胞能在一定空間范圍內活動;而固定化原生質體的結構為失去細胞壁的細胞,之所以讓有細胞壁的細胞失去細胞壁,是因為細胞壁會阻礙胞內物質分泌、氧的傳遞和營養成分的吸收。
2.固定化細胞特性為:發酵穩定性好,細胞密度高,工程菌的質粒穩定性高;剪切力和其他外界因素對細胞的影響低,細胞不易聚集成團,細胞易於與培養液分離分開;細胞可附著在載體表面生長等。而固定化原生質體的特性為:它在冰箱保存很久後仍具有生產能力,它發酵時的穩定需要滲透壓穩定劑的維持。
3.它們在制備時都需要根據自身不同的特性而選用不同的方法來操作,除此之外,固定化原生質體需要用專一破壞細胞壁的酶破壞了細胞壁後才能進行。其中,固定化細胞在制備時需用到包埋法等,所謂包埋法,指的是將細胞包埋在多空載體的內部,可將它分為凝膠包埋法和半透膜包埋法;而固定化原生質體在制備時一般也要用包埋法進行。其中的①凝膠是一種特殊的分散系——溶膠或溶液中的膠體粒子或高分子在一定條件下相互連接而形成空間網狀結構,並且其結構縫隙中充滿了可作為分散介質的液體。②半透膜是一種具有選擇透過性的膜——小分子可以通過,而大分子不能通過。
C. 《植物細胞工程實驗》 原生質體的制備與培養要注意哪些問題,常用的原生質體培養有哪些方法
酶解法,適宜的溫度,常用的方法化學方法和物理方法,聚乙二醇,離心振動電刺激
D. 什麼是原生質體的純化
在分離的原生質體中,常常混雜有亞細胞碎片、維管束成分、未解離細胞、破碎的原生質體以及微生物等,這些混雜物的存在會對原生質體產生不良影響,此外還需去掉酶溶液,因此必須對原生質體進行純化。
常用的純化方法有離心沉澱法、漂浮法和界面法。離心沉澱法是應用原生質體的比重較大的性質,將原生質體沉於底部,再收集原生質體備用;漂浮法是應用滲透劑含量較高的洗滌液使原生質體漂浮於液體表面,依次通過網篩過濾、離心、收集沉澱,再用蔗糖液洗滌離心23次,漂浮收集即可。
界面法是選用兩種不同滲透濃度的溶液,一種溶液密度大於原生質體的密度,另一種小於原生質體的密度,進行界面收集原生質體。但在實際應用中,純化常用過濾、離心和漂洗相結合的方法,操作步驟大致如下:(1)將原生質體混合液經篩孔大小為40100μm的濾網過濾,除去未消化的細胞團塊和篩管、導管等雜質,收集濾液。
(2)將收集到的濾液離心,轉速以將原生質體沉澱而碎片等仍懸浮在上清液中為准,一般以500rmin離心15min,用吸管謹慎地吸取上清液。
(3)將離心下來的原生質體重新懸浮在洗液中(除不含酶外,其他成分和酶液相同),再次離心,去上清液,如此重復3次。
E. 細胞生物學實驗中常用來固定細胞或細胞器的方法有哪些
細胞固定化方法有:Adsorption(吸附);covalent bonding(共價結合);Cross linking(交聯);Entrapment(包埋)、Encapsulation(微膠囊) 。下面對這幾種做具體介紹。
一、吸附法
1,原理
利用載體和細胞表面所帶電荷的靜電引力(van der Walls forces),使細胞吸附於載體上。吸附法可分為物理吸附和離子吸附兩種。該法操作簡單,固定化過程對細胞活性影響小。
2,載體的材料
採用吸附法固定細胞,所用的載體主要有:硅藻土、木屑、多孔玻璃、活性炭、
多孔陶瓷、離子交換樹脂和等。塑料
3,影響吸附固定化的因素
(1)Z-電位
(2)細胞的性質和細胞壁的組成
(3)載體的性質
(4)pH
二、共價結合法
利用細胞表面的反應基團(如氨基、羧基、羥基、巰基、咪唑基)與活化的無機或有機載體反應,形成共價鍵將細胞固定。用該法制備的固定化細胞一般為死細胞。
三、交聯法
利用雙功能或多功能試劑與細胞表面的反應基團(如氨基、羧基、羥基、巰基、咪唑基)反應,從而使細胞固定。常用的交聯劑包括:戊二醛、甲苯二異氰酸酯、雙重氮聯苯胺。
由於交聯試劑的毒性,這一方法具有一定的局限性。
四、包埋法
包埋法是細胞固定化最常用的方法。包埋法可以分為:
1,微膠囊法:利用半透性聚合物薄膜將細胞包裹起來,形成微型膠囊;
2,凝膠包埋法:是在無菌條件下,將生物細胞和膠溶液混合在一起,然後再經過相應的造粒處理,形成直徑為1-4mm的膠粒。
常用的包埋劑為:聚丙烯醯胺、瓊脂、海藻酸、卡拉膠、二醋酸纖維、三醋酸纖維、明膠等。
五、固定化方法的比較
吸附法:條件溫和、方法簡便、載體可再生。但操作穩定性差。
共價法:操作穩定性高。但由於試劑的毒性,易引起細胞的破壞。
交聯法:可得到高細胞濃度,但機械強度低,無法再生,不適於實際應用。
包埋法:細胞和載體間沒有束縛,固定化後,細胞仍保持較高活力。但這類方法只適用於小分子底物。
F. 試分析固定化酶與固定原生質體有哪些異同點
固定化酶是酶工程的一種手段,是利用物理化學手段將生物提取的酶固定在介質上,是指不溶於水而具有酶活性的狀態,提高酶的催化活力和催化效率。固定的方式有兩種手段:物理法和化學法。物理法有包埋法和吸附法;化學法有共價偶聯法和交聯法。固定化原生質體的特點:
(1)固定化原生質體由於解除了細胞壁這一擴散屏障,可增加細胞膜的通透性,有利於氧氣和營養物質的傳遞和吸收,也有利於胞內物質的分泌,可顯著提高產率.
(2)固定化原生質體由於有載體的保護作用,具有較好的操作穩定性和保存穩定性,可反復使用和連續使用較長的時間,利於連續化生產.在冰箱保存較長時間後仍能保持其生產能力.
(3)固定化原生質體易於和發酵產物分開,有利於產物的分離純化,提高產品質量.
(4)固定化原生質體發酵的培養基中需要添加滲透壓穩定劑,以保持原生質體的穩定性.這些滲透壓穩定劑在發酵結束後,可用層析或膜分離技術等方法與產物分離.
G. 酵母菌的固定化一般採用什麼方法
大概的回憶,沒有數據
海藻酸鈉固定酵母細胞
一、准備
1.對於要用到的酵母前一天活化。(!)
2.用到的針筒、燒杯、玻棒等,事先滅菌。
二、操作
1.配海藻酸鈉,稱量,溶解,小火持續(!),或大火間斷(!)。
2.配氯化鈣溶液。
3.冷卻至略溫(!)(摸摸杯壁可知),加入活化的酵母液,攪拌。
4.用去掉針頭的針筒吸。稀的海藻酸鈉要加針頭注射,濃的不用。
5.在離液面十來公分注射。
6.靜置一段時間。(!)
三、結果
1.把海藻酸鈉小球取出,蒸餾水反復沖洗。(!)
2.把小球放在葡萄糖溶液中,觀察結果。
以下是網上的資料
《酵母細胞的固定化》教學設計
xx第一中學
xxx
20xx年x月xx日
xx:xx
一、實驗原理
固定化酶和固定化細胞技術是利用物理或化學方法將酶或者細胞固定在一定空間的技術,包括包埋法,化學結合法(將酶分子或細胞相互結合,或將其結合到載體上)和物理吸附法固定化,細胞多採用包埋法固定化。因為細胞個大,而酶分子很小,個大的細胞難以被吸附或結合,而個小的酶容易從包埋材料中露出。
常用的包埋載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維和聚丙烯醯胺等。本實驗選用海藻酸鈉作為載體包埋酵母菌細胞。
二、實驗目的
1.了解細胞固定化的原理;
2.掌握酵母細胞固定化實驗操作。
三、儀器與用具
水浴鍋,20ml注射器,燒杯,三角瓶,玻璃棒,酵母懸液,海藻酸鈉,無水氯化鈣,葡萄糖
三、試劑配製
cacl2溶液:稱取0.83g無水氯化鈣加150ml水溶解待用;
海藻酸鈉溶液:稱取0.7g海藻酸鈉加入10ml水加熱溶液成糊狀;
10%葡萄糖溶液:稱取15g葡萄糖溶液溶於150ml水中。
四、實驗方法與步驟
1.海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合:將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,加入已經活化的酵母細胞,用玻璃棒充分攪拌混合均勻。
2.固定化酵母細胞:用20ml注射器吸取海藻酸鈉與酵母細胞混合液,在恆定的高度(建議距液面12~15cm處,過低凝膠珠形狀不規則,過高液體容易飛濺),緩慢將混合液滴加到cacl2中,觀察液滴在cacl2溶液中形成凝膠珠的情形。將凝膠珠在cacl2溶液中浸泡30min
左右使其充分固定。
3.固定化酵母細胞發酵:用5ml移液器吸取蒸餾水沖洗固定好的凝膠珠2~3次,然後加入裝有150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中,置於25℃發酵24h,觀察結果。
實驗開始時,凝膠球是沉在燒杯底部,24h後,凝膠球浮在溶液懸浮在上層,而且可以觀察到凝膠球並不斷產生氣泡,說明固定化的酵母細胞正在利用溶液中的葡萄糖產生酒精和二氧化碳,結果凝膠球內包含的二氧化碳氣泡使凝膠球懸浮於溶液上層。
H. 酶、細胞、原生質體固定化
酶的一些不足之處:
(1)酶的穩定性較差
(2)酶的一次性使用
(3)產物的分離純化較困難
◆改善方法之一就是固定化技術的應用:
(1)固定化酶是指固定在一定載體上並在一定的空間范圍內進行催化反應的酶。固定化酶既保持了酶的催化特性,又克服了游離酶的不足之處,具有增加穩定性,可反復或連續使用以及易於和反應產物分開等顯著優點。
(2)固定化細胞是指固定在載體上並在一定的空間范圍內進行生命活動的細胞。也稱為固定化活細胞或固定化增值細胞。通常只能用於胞外酶等胞外產物的生產。
(3) 固定化原生質體技術,有利於胞內物質的分泌。
1. 酶固定化
◆採用各種方法,將酶與水不溶性的載體結合,制備固定化酶的過程稱為酶的固定化。固定在載體上並在一定的空間范圍內進行催化反應的酶稱為固定化酶。
◆固定在載體上的菌體或菌體碎片稱為固定化菌體,它是固定化酶的一種形式。
1.1酶的固定化方法
固定化的方法:吸附法、包埋法、結合法、交聯法和熱處理法等。
(1)吸附法:
◆利用各種固體吸附劑將酶或含酶菌體吸附在其表面上,而使酶固定化的方法稱為物理吸附法,簡稱吸附法。
◆物理吸附法常用的固體吸附劑有活性炭、氧化鋁、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅膠、羥基磷灰石等。
◆靠物理吸附作用,結合力較弱,酶與載體結合不牢固而容易脫落,所以使用受到一定的限制。
(2)包埋法
◆將酶或含酶菌體包埋在各種多孔載體中,使酶固定化的方法稱為包埋法。
◆包埋法使用的多孔載體主要有:瓊脂、瓊脂糖、海藻酸鈉、角叉菜膠、明膠、聚丙烯醯胺、光交聯樹脂、聚醯胺、火棉膠等。
◆包埋法制備固定化酶或固定化菌體時,根據載體材料和方法的不同,可分為凝膠包埋法和半透膜包埋法兩大類。
◇凝膠包埋法:凝膠包埋法是將酶或含酶菌體包埋在各種凝膠內部的微孔中,製成一定形狀的固定化酶或固定化含酶菌體。大多數為球狀或片狀,也可按需要製成其他形狀。
常用的凝膠有瓊脂凝膠、海藻酸鈣凝膠、角叉菜膠、明膠等天然凝膠以及聚丙烯醯胺凝膠、光交聯樹脂等合成凝膠。
◇半透膜包埋法:半透膜包埋法是將酶包埋在由各種高分子聚合物製成的小球內,製成固定化酶。
常用於制備固定化酶的半透膜有聚醯胺膜、火棉膠膜等。
(3)結合法
◆選擇適宜的載體,使之通過共價鍵或離子鍵與酶結合在一起的固定化方法稱為結合法。
◆根據酶與載體結合的化學鍵不同,結合法可分為離子鍵結合法和共價鍵結合法。
◇離子鍵結合法:通過離子鍵使酶與載體結合的固定化方法稱為離子鍵結合法。
離子鍵結合法所使用的載體是某些不溶於水的離子交換劑。常用的有DEAE-纖維素、TEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠等。
◇共價鍵結合法:通過共價鍵將酶與載體結合的固定化方法稱為共價鍵結合法。
共價鍵結合法所採用的載體主要有:纖維素、瓊脂糖凝膠、葡聚糖凝膠、甲殼質、氨基酸共聚物、甲基丙稀醇共聚物等。
酶分子中可以形成共價鍵的基團主要有:氨基、羧基、巰基、羥基、酚基和咪唑基等。
◇要使載體與酶形成共價鍵,必須首先使載體活化,即藉助於某種方法,在載體上引進一活潑基團。然後此活潑基團再與酶分子上的某一基團反應,形成共價鍵。
◇使載體活化的方法很多。主要的有重氮法、迭氮法、溴化氰法和烷化法等。
(4)交聯法
◆藉助雙功能試劑使酶分子之間發生交聯作用,製成網狀結構的固定化酶的方法稱為交聯法。交聯法也可用於含酶菌體或菌體碎片的固定化。
◆常用的雙功能試劑有戊二醛、己二胺、順丁烯二酸酐、雙偶氮苯等。其中應用最廣泛的是戊二醛。
(5)熱處理法
◆將含酶細胞在一定溫度下加熱處理一段時間,使酶固定在菌體內,而制備得到固定化菌體。◆熱處理法只適用於那些熱穩定性較好的酶的固定化,在加熱處理時,要嚴格控制好加熱溫度和時間,以免引起酶的變性失活。
1.2固定化酶的特性
(1)穩定性:固定化酶的穩定性一般比游離酶的穩定性好。
(2)最適溫度: 固定化酶的最適作用溫度一般與游離酶差不多,活化能也變化不大。
(3)最適pH值: 酶經過固定化後,其作用的最適pH值往往會發生一些變化。
◆影響固定化酶最適pH值的因素主要有兩個,一個是載體的帶電性質,另一個是酶催化反應產物的性質。
(4)底物特異性: 固定化酶的底物特異性與游離酶比較可能有些不同,其變化與底物分子量的大小有一定關系。對於那些作用於低分子底物的酶,固定化前後的底物特異性沒有明顯變化。
◆固定化酶底物特異性的改變,是由於載體的空間位阻作用引起的。
1.3固定化酶的應用
固定化酶既保持了酶的催化特性,又克服了游離酶的不足之處,具有如下顯著的優點:
(1)酶的穩定性增加,減少溫度、pH值、有機溶劑和其他外界因素對酶的活力的影響,可以較長期地保持較高的酶活力。
(2)固定化酶可反復使用或連續使用較長時間,提高酶的利用價值,降低生產成本。
(3)固定化酶易於和反應產物分開,有利於產物的分離純化,從而提高產品質量。
固定化酶已廣泛地應用於食品、輕工、醫葯、化工、分析、環保、能源和科學研究等領域。
2.細胞固定化
◆通過各種方法將細胞與水不溶性的載體結合,制備固定化細胞的過程稱為細胞固定化。(固定化活細胞或固定化增殖細胞)
◆微生物細胞、植物細胞和動物細胞都可以製成固定化細胞。
2.1細胞固定化的方法
◆主要可分為吸附法和包埋法兩大類方法。
(1)吸附法
◆利用各種固體吸附劑,將細胞吸附在其表面而使細胞固定化的方法稱為吸附法。
◆用於細胞固定化的吸附劑主要有:硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、金屬絲網、微載體和中空纖維等。
(2) 包埋法
◆將細胞包埋在多孔載體內部而製成固定化細胞的方法稱為包埋法。
◆包埋法可分為凝膠包埋法和半透膜包埋法。
◇以各種多孔凝膠為載體,將細胞包埋在凝膠的微孔內而使細胞固定化的方法稱為凝膠包埋法。
○凝膠包埋法是應用最廣泛的細胞固定化方法,適用於各種微生物、動物和植物細胞的固定化。
○凝膠包埋法所使用的載體主要有瓊脂、海藻酸鈣凝膠、角叉菜膠、明膠、聚丙烯醯胺凝膠和光交聯樹脂等。
2.2微生物細胞固定化
2.2.1固定化微生物細胞的特點:
①固定化微生物細胞保持了細胞的完整結構和天然狀態,穩定性好。
②固定化微生物細胞保持了細胞內原有的酶系、輔酶體系和代謝調控體系,可以按照原來的代謝途徑進行新陳代謝,並進行有效的代謝調節控制。
③發酵穩定性好,可以反復使用或者連續使用較長的一段時間。
④固定化微生物細胞密度提高,可以提高產率。
⑤提高工程菌的質粒穩定性,
2.2.2固定化微生物細胞的應用
◆主要用在兩個方面:
◇是利用固定化微生物細胞發酵生產各種胞外產物。
◇二是利用固定化微生物細胞與各種電極結合製成微生物電極。
(1)利用固定化微生物生產各種產物
(2)固定化微生物細胞製造微生物感測器
2.3植物細胞固定化
2.3.1固定化植物細胞的特點:
(1)植物細胞經固定化後,由於有載體的保護作用,可減輕剪切力和其他外界因素對植物細胞的影響,提高植物細胞的存活率和穩定性。
(2)細胞經固定化後,被束縛在一定的空間范圍內進行生命活動,不容易聚集成團。
(3)固定化植物細胞發酵可以簡便地在不同地培養階段更換不同的培養液,即首先在生長培養基中生長增殖,在達到一定的細胞密度後,改換成發酵培養基,以利於生產各種所需的次級代謝物。
(4)固定化植物細胞可反復使用或連續使用較長的一段時間,大大縮短生產周期,提高產率。
(5)固定化植物細胞易於與培養液分離,利於產品的分離純化,提高產品質量。
2.3.2 植物細胞固定化的方法:
◆植物細胞固定化的方法主要有吸附法和包埋法兩種。
◆吸附法是將植物細胞吸附在泡沫塑料的孔洞或裂縫內,或者將植物細胞吸附在中空纖維的外壁上。
◆包埋法是將植物細胞包埋在瓊脂、角叉菜膠、海藻酸鈣凝膠、聚丙烯醯胺凝膠、明膠等多孔凝膠之中。包埋方法與微生物細胞包埋時基本相同。
2.3.3固定化植物細胞的應用:
◆固定化植物細胞的主要用途是製造人工種子,就有可能獲得大量具有相同遺傳特性的植株。對種質的保存具有重要意義。並可以節約種子的用量。
◆固定化植物細胞還可以用於生產各種色素、香精、葯物、酶等次級代謝物。
2.4動物細胞固定化
2.4.2固定化動物細胞的特點:
(1)提高細胞存活率:動物細胞經固定化後,由於有載體的保護作用,可以減輕或免受剪切力的影響,同時動物細胞可附著在載體表面生長,從而可顯著提高動物細胞的存活率。
(2)提高產率:動物細胞固定化後,可先在生長培養基中生長繁殖,使細胞在載體上形成最佳分布並達到一定的細胞密度。然後可簡便地改換成發酵培養基,控制發酵條件,使細胞從生長期轉變到生產期,以利於提高產率。
(3)固定化動物細胞可反復使用或連續使用較長的時間。例如,中國倉鼠卵巢細胞(CHO)生產人干擾素可以穩定地生產30天。
(4)固定化細胞易於與產物分開,利於產物分離純化,提高產品質量。
2.4.2動物細胞固定化方法:
◆動物細胞固定化地方法有吸附法和包埋法兩種。
(1)吸附法:
◆大多數動物細胞屬於附著細胞,它們在培養過程中,必須趨向於附著在固體表面。故此吸附法特別適合於動物細胞的固定化。
◆轉瓶是由玻璃或塑料製成,表面經過一定方法處理而帶上電荷。
◆微載體是指顆粒細小的固定化載體,直徑一般為100~200μm,相對密度接近1.0。是由帶有表面電荷的葡聚糖、明膠、纖維素、聚丙烯醯胺、聚苯乙烯或玻璃等材料製成。微載體已用於多種動物細胞的固定化;
◆中空纖維由聚丙烯、硅化聚碳酸酯等高分子聚合物製成。
(2)包埋法
◆包埋固定化法一般適用於懸浮細胞。
◆根據載體和方法的不同,有凝膠包埋法、半透膜包埋法兩種。
①凝膠包埋法:利用各種多孔凝膠為載體將動物細胞固定化。細胞被固定在凝膠的微孔中生長繁殖和新陳代謝,由於有載體的保護,動物細胞有較好的穩定性,可顯著提高其存活率。
用於動物細胞固定化的凝膠載體主要有瓊脂糖凝膠、海藻酸鈣凝膠和血纖維蛋白等。
②半透膜包埋法:利用高分子聚合物形成的半透膜將動物細胞包埋,形成微囊型固定化動物細胞。
2.4.3固定化動物細胞的應用:
動物細胞中大部分為貼壁細胞,需要貼附在載體的表面才能正常生長。所以固定化動物細胞廣泛應用。特別是採用微載體對動物細胞進行吸附固定化。
3.原生質體固定化
◆固定化原生質體的制備主要包括原生質體的制備和原生質體固定化兩個階段。
3.1原生質體的制備
◆不同種類的細胞,由於各自細胞壁的組成、結構和性質不同,原生質體的制備方法也不一樣。
◆原生質體的制備過程是首先將對數生長期的細胞收集起來,懸浮在含有滲透壓穩定劑的高滲緩沖液中。然後加入適宜的細胞壁水解酶,在一定的條件下作用一段時間,使細胞壁破壞。分離除去細胞壁碎片、未作用的細胞以及細胞壁水解酶,而得到原生質體。
◆除去細胞壁所使用的酶應根據細胞壁的主要成分的不同而進行選擇。
◇細菌的細胞壁主要成分是肽多糖,所以細菌原生質體制備時主要採用從蛋清中得到的溶菌酶;
◇酵母細胞壁主要由β-葡聚糖構成,故採用β-1,3-葡聚糖酶;
◇黴菌的細胞壁組分比較復雜,除含有幾丁質外,還有其他多種組分,故要去除黴菌的細胞壁,則需有幾丁質酶與其他有關酶共同作用。
◇植物細胞壁由纖維素、半纖維素和果膠組成,故制備植物原生質體時主要應用纖維素酶和果膠酶。
◆為防止制備得到的原生質體破裂,應加入適當的滲透壓穩定劑。如:無機鹽、糖類、糖醇等化合物。
◆應選擇對數生長期的細胞制備原生質體,以獲得較高的原生質體形成率。
◆所加進的細胞壁溶解酶的種類和濃度、酶作用溫度,pH值以及作用時間等對原生質體的制備都有明顯影響,必須經過試驗確定其最佳條件。
3.2原生質體固定化
◆採用包埋法製成固定化原生質體。
◆原生質體固定化一般採用凝膠包埋法。常用的凝膠有:瓊脂凝膠、海藻酸鈣凝膠、角叉菜膠和光交聯樹脂等。
3.3固定化原生質體的特點:
(1)固定化原生質體由於解除了細胞壁這一擴散屏障,可增加細胞膜的通透性,有利於氧氣和營養物質的傳遞和吸收,也有利於胞內物質的分泌,可顯著提高產率。
(2)固定化原生質體由於有載體的保護作用,具有較好的操作穩定性和保存穩定性,可反復使用和連續使用較長的時間,利於連續化生產。在冰箱保存較長時間後仍能保持其生產能力。
(3)固定化原生質體易於和發酵產物分開,有利於產物的分離純化,提高產品質量。
(4)固定化原生質體發酵的培養基中需要添加滲透壓穩定劑,以保持原生質體的穩定性。這些滲透壓穩定劑在發酵結束後,可用層析或膜分離技術等方法與產物分離。
3.4固定化原生質體的應用
固定化原生質體一方面保持了細胞原有的新陳代謝特性,可以照常產生原來在細胞內產生的各種代謝產物,另一方面又去除了細胞壁這一擴散屏障,有利於胞內產物不斷地分泌到胞外,這樣就可以不經過細胞破碎和提取工藝而在發酵液中獲得所需的發酵產物,為胞內物質的工業化生產開辟了新途徑。
固定化原生質體可用於各種氨基酸、酶和生物鹼等物質的生產以及甾體轉化等。
I. 酶的固定化方法主要有哪些
一、包埋法 定義:將酶、細胞或原生質體包埋在各種多孔載體中,使其固定化的方法。 分類:根據載體的材料和方法的不同分為凝膠包埋法(網格型包埋法)、半透膜包埋法(微囊型包埋法)。 1、凝膠包埋法:應用最廣泛的固定化方法。
J. 包埋法可以用於酶,細胞和原生質體的固定化嗎
都可以。
包埋法既可以用來進行酶和細胞的固定化,也可以用於原生質體的固定化。其中原生質體的固定化多採用凝膠包埋法。