酵母细胞的固定化制备及应用

1、任务一 酵母细胞的固定化制备方案的制定2目录目录： 1.酶制剂的基础知识 2.固定化技术及其差异 3.固定化酶的应用实例 4.固定化细胞技术 5.实验操作（包埋法） 6.结果分析Page 3一、基础知识一、基础知识1、酶制剂的概念和种类（一）酶制剂含有酶的制品定义：多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶种类：A、液体酶制剂治疗某些胃病的胃蛋白酶液B、固体酶制剂Page 42、酶制剂特点天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本 反应后，酶会混在产物中，影响产品质量，难以在工业生产中广泛应用（1）优点（2）实际问题催化效率高、低耗能

2、、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域Page 5（三）固定化细胞将细胞限制或定位于特定空间位置的方法称为细胞固定化技术被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞（二）固定化酶固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂Page 6类型类型优点优点不足不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量固定化酶酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利

3、用一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的固定化细胞成本低、操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降由于大分子物质难以自由通过细胞膜，因此固定化细胞的应用也受到限制1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例（1）高果糖浆的生产需要葡萄糖异构酶（2）葡萄糖异构酶的优点 稳定性好、可以持续发挥作用（3）在生产中直接使用酶有什么缺点？ 酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，造成浪费Page 7Page 8Page 91、概念： 利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。 细胞中含有

4、一系列酶，在细胞正常生命活动的过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物。Page 10包埋法包埋法化学结合法化学结合法物理吸附法物理吸附法将酶（或细胞）包埋在细微网格里将酶（或细胞）相互连接起来将酶（或细胞）吸附在载体表面上Page 11 酶适合采用化学结合和物理吸附法固定 细胞适合采用包埋法固定 细胞个大，酶分子很小 个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出Page 12常用的不溶于水的多孔性载体有：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等其共同的特点是不溶于水的多孔其共同的特点是不溶于水的多孔性载体性载体Page 13（一）方法 1、包埋法固定化细胞 2、海藻酸钠作

5、载体包埋酵母细胞Page 14（二）制备固定化酵母细胞1、酵母细胞的活化 过程称取1g干酵母，放入50ml的小烧杯中，加入蒸馏水10ml。用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化注意事项A、选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单一B、在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态Page 152、配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液 过程称取无水CaCl2 0.83g，放入200ml的烧杯中，加入150ml的蒸馏水，使其充分溶解，待用注意事项溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防自来水中各种离子影响实验结果Page

6、 163、配制海藻酸钠溶液称取0.7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml 过程注意事项加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止Page 17海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少Page 18 过程 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入以活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器中注意事项 A、溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高杀死酵母菌 B、搅拌要彻底充分，使两者混

7、合均匀，以免影响实验结果的观察Page 195、 过程以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右注意事项A、可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照B、海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，需稳定30min左右Page 20刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的Page 21结