酵母細(xì)胞的固定化制備及應(yīng)用

1、任務(wù)一 酵母細(xì)胞的固定化制備方案的制定2目錄目錄： 1.酶制劑的基礎(chǔ)知識 2.固定化技術(shù)及其差異 3.固定化酶的應(yīng)用實(shí)例 4.固定化細(xì)胞技術(shù) 5.實(shí)驗(yàn)操作（包埋法） 6.結(jié)果分析Page 3一、基礎(chǔ)知識一、基礎(chǔ)知識1、酶制劑的概念和種類（一）酶制劑含有酶的制品定義：多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶種類：A、液體酶制劑治療某些胃病的胃蛋白酶液B、固體酶制劑Page 42、酶制劑特點(diǎn)天然酶通常對強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑等條件非常敏感，容易失活溶液中酶很難回收，不能再次利用，提高了生產(chǎn)成本 反應(yīng)后，酶會混在產(chǎn)物中，影響產(chǎn)品質(zhì)量，難以在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用（1）優(yōu)點(diǎn)（2）實(shí)際問題催化效率高、低耗能

2、、低污染，大規(guī)模地應(yīng)用于食品、化工等各個領(lǐng)域Page 5（三）固定化細(xì)胞將細(xì)胞限制或定位于特定空間位置的方法稱為細(xì)胞固定化技術(shù)被限制或定位于特定空間位置的細(xì)胞稱為固定化細(xì)胞（二）固定化酶固定化酶是指限制或固定于特定空間位置的酶，具體來說，是指經(jīng)物理或化學(xué)方法處理，使酶變成不易隨水流失即運(yùn)動受到限制，而又能發(fā)揮催化作用的酶制劑Page 6類型類型優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)不足不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等對環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利

3、用一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的固定化細(xì)胞成本低、操作容易、對酶活性的影響更小、可以催化一系列的反應(yīng)、容易回收固定后的酶或細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降由于大分子物質(zhì)難以自由通過細(xì)胞膜，因此固定化細(xì)胞的應(yīng)用也受到限制1.利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實(shí)例（1）高果糖漿的生產(chǎn)需要葡萄糖異構(gòu)酶（2）葡萄糖異構(gòu)酶的優(yōu)點(diǎn) 穩(wěn)定性好、可以持續(xù)發(fā)揮作用（3）在生產(chǎn)中直接使用酶有什么缺點(diǎn)？ 酶溶解于葡萄糖溶液后，無法回收，造成浪費(fèi)Page 7Page 8Page 91、概念： 利用物理或化學(xué)方法將細(xì)胞固定在一定空間的技術(shù)。 細(xì)胞中含有

4、一系列酶，在細(xì)胞正常生命活動的過程中，通過代謝產(chǎn)生所需要的代謝產(chǎn)物。Page 10包埋法包埋法化學(xué)結(jié)合法化學(xué)結(jié)合法物理吸附法物理吸附法將酶（或細(xì)胞）包埋在細(xì)微網(wǎng)格里將酶（或細(xì)胞）相互連接起來將酶（或細(xì)胞）吸附在載體表面上Page 11 酶適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定 細(xì)胞適合采用包埋法固定 細(xì)胞個大，酶分子很小 個體大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合而個小的酶容易從包埋的材料中漏出Page 12常用的不溶于水的多孔性載體有：明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺等其共同的特點(diǎn)是不溶于水的多孔其共同的特點(diǎn)是不溶于水的多孔性載體性載體Page 13（一）方法 1、包埋法固定化細(xì)胞 2、海藻酸鈉作

5、載體包埋酵母細(xì)胞Page 14（二）制備固定化酵母細(xì)胞1、酵母細(xì)胞的活化 過程稱取1g干酵母，放入50ml的小燒杯中，加入蒸餾水10ml。用玻璃棒攪拌，使酵母細(xì)胞混合均勻，成糊狀，放置1h左右，使其活化注意事項(xiàng)A、選用的干酵母要具有較強(qiáng)的活性，而且物種單一B、在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)Page 152、配置物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液 過程稱取無水CaCl2 0.83g，放入200ml的燒杯中，加入150ml的蒸餾水，使其充分溶解，待用注意事項(xiàng)溶解物質(zhì)要徹底，勿用自來水溶解，以防自來水中各種離子影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果Page

6、 163、配制海藻酸鈉溶液稱取0.7g海藻酸鈉，放入50ml小燒杯中，加入10ml水，用酒精燈加熱，邊加熱邊攪拌，將海藻酸鈉調(diào)成糊狀，直至完全溶化，用蒸餾水定容至10ml 過程注意事項(xiàng)加熱時要用小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶化為止Page 17海藻酸鈉的濃度涉及到固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少Page 18 過程 將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入以活化的酵母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁俎D(zhuǎn)移至注射器中注意事項(xiàng) A、溶化好的海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫，否則會因溫度過高殺死酵母菌 B、攪拌要徹底充分，使兩者混

7、合均勻，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察Page 195、 過程以恒定的速度緩慢的將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，將形成的凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右注意事項(xiàng)A、可利用海藻酸鈉制成不含酵母菌的凝膠珠，用作對照B、海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠，需穩(wěn)定30min左右Page 20剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時間，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的Page 21結(jié)