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大孔型nacs-pdmdaac微胶囊固定化细胞在摇床和鼓泡塔中的培养研究

生物工程学报 2005年第4期21卷 633-637页

作者：张俊姚善泾应小姣关怡新林东强浙江大学化学工程与生物工程学系杭州310027

nacs-pdmdaac生物微胶囊囊膜较为致密,影响胶囊内外物质的交换,从而影响胶囊内细胞的生长.利用淀粉酶对致孔剂淀粉的降解作用制备了一种大孔型的纤维素硫酸钠-聚二甲基二烯丙基氯化铵(nacs-pdmdaac)生物微胶囊,实验表明胶囊的孔径和通... 详细信息

nacs-pdmdaac生物微胶囊囊膜较为致密,影响胶囊内外物质的交换,从而影响胶囊内细胞的生长.利用淀粉酶对致孔剂淀粉的降解作用制备了一种大孔型的纤维素硫酸钠-聚二甲基二烯丙基氯化铵(nacs-pdmdaac)生物微胶囊,实验表明胶囊的孔径和通透性能都有了很大的提高.将酵母和大肠杆菌作为模型细胞包埋于胶囊中分别通过摇瓶和鼓泡塔半连续培养,在鼓泡塔中胶囊内细胞的密度要高于摇床,表明氧气的传递是胶囊内好氧细胞生长的限制因素,大孔胶囊由于囊膜孔径变大,氧气的传递更为快速,在鼓泡塔中大孔型胶囊内的最大细胞密度比常规胶囊要高出20%～110%.由于对氧气的需求量的不同,大肠杆菌菌浓提高的程度要高于酵母.

关键词：大孔型胶囊 nacs-pdmdaac 扩散固定化

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莫格假丝酵母微胶囊化生产木糖醇的研究

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食品科学 2004年第9期25卷 92-95页

作者：陈宏文许传鹏张媛方柏山胡宗定天津大学化工学院生化工程系华侨大学生物工程与技术系福建泉州362011 华侨大学生物工程与技术系

研究用高压微胶囊成型装置制备莫格假丝酵母nacs-pdmdaac微胶囊生产木糖醇。考察了pdmdaac浓度对微胶囊性能的影响及推进速度、电压、针头内径对微胶囊直径的影响。摇瓶条件下,微胶囊细胞连续发酵9批,粒径2.0mm的微囊得到最大木糖醇浓度... 详细信息

研究用高压微胶囊成型装置制备莫格假丝酵母nacs-pdmdaac微胶囊生产木糖醇。考察了pdmdaac浓度对微胶囊性能的影响及推进速度、电压、针头内径对微胶囊直径的影响。摇瓶条件下,微胶囊细胞连续发酵9批,粒径2.0mm的微囊得到最大木糖醇浓度为27.6g/L,发酵时间从游离培养的103h缩短为75h,最大生产能力为0.37g/(L·h),比游离细胞提高9.1%。

关键词：莫格假丝酵母微胶囊化木糖醇 nacs-pdmdaac 固定化

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微胶囊固定化细胞色素P450 BM-3的研究

微胶囊固定化细胞色素P450 BM-3的研究

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作者：杨建丽浙江大学

学位级别：硕士

细胞色素P450BM-3来源于Bacillus megaterium,能催化长链脂肪酸(C-C)的次末端(ω-1,ω-2,ω-3)羟化及不饱和脂肪酸的环氧化,其突变体催化的底物拓展到中链的脂肪酸(C-C)、烷烃、环烷烃、杂环烃、多环芳烃等,因此在医药工业、环境检测和... 详细信息

细胞色素P450BM-3来源于Bacillus megaterium,能催化长链脂肪酸(C-C)的次末端(ω-1,ω-2,ω-3)羟化及不饱和脂肪酸的环氧化,其突变体催化的底物拓展到中链的脂肪酸(C-C)、烷烃、环烷烃、杂环烃、多环芳烃等,因此在医药工业、环境检测和修复及化学工业具有广阔的前景。论文首先合成P450 BM-3的酶活检测试剂10-对硝基苯氧基癸酸(10-pNCA),其合成是以10-溴代癸酸为原料,与甲醇反应生成10-溴代癸酸甲酯,接着对硝基酚钠反应生成10-对硝基苯氧基癸酸甲酯,最后用固定化脂肪酶水解得到10-pNCA。经紫外光谱、H-NMR、C-NMR和酶分析应用表明成功合成出10-pNCA,总收率达到71.6%。其次将已构建的质粒转入大肠杆菌DH5α中发酵培养,考察了硫酸铵沉淀前后P450 BM-3酶活的变化,结果表明,经硫酸铵沉淀后,粗酶的酶活、蛋白含量和比活分别是破胞上清液的2.73、1.72和1.61倍,硫酸铵沉淀起了初步分离和浓缩的作用,所制粗酶作为后续固定化的原料。研究了nacs-pdmdaac微胶囊的制备装置和制备方法,考察了不同pdmdaac分子量、成胶囊时间对形成的微胶囊膜的强度、膜厚、粒径等物理性质的影响,并确定了微胶囊的制备条件:pdmdaac的分子量为400,000～500,000,成胶囊时间为40～60min。对nacs-pdmdaac生物微胶囊作为P450 BM-3固定化材料的一些必需性质进行研究,结果表明,BSA不能从溶液中扩散进入空白的微胶囊,P450 BM-3催化所需的辅酶NADH、底物10-pNCA均能顺利地扩散至微胶囊内部,nacs-pdmdaac生物微胶囊与P450 BM-3酶具有良好的生物相容性。这些表明该胶囊体系比较适合P450 BM-3的固定化。 nacs-pdmdaac微胶囊固定化P450 BM-3的最佳条件:pH为8.0、50mM的Tris-HCl缓冲液、0.5～1mgPro/(mL nacs)的加酶量、分子量400,000～500,000的pdmdaac、4.0%的nacs溶液、胶囊固化40～60min。在此条件下,蛋白包埋率可达85～90%,相对酶活达30～35%,酶活回收率达30%左右。对固定化P450 BM-3酶学性质的研究表明,固定化酶的最适温度为42℃,比游离酶37℃有所提高,固定化酶的最适pH为7.8,比游离酶pH8.0略有降低,还发现固定化酶对有机溶剂、pH及热稳定性均比游离酶大大提,而贮存稳定性也有了明显的提高,游离酶在4℃下保存酶活下降50%的时间为5～7天,而用nacs-pdmdaac微胶囊固定化的酶则长达60～100天。这表明nacs-pdmdaac 微胶囊固定化P450 BM一3具有良好的发展前景。关键词:细胞色素P450 BM一3;固定化;微胶囊;nacs一pdmdaac;10一对硝基苯氧基癸酸夕

关键词：细胞色素P450 BM-3 固定化微胶囊 nacs-pdmdaac 10-对硝基苯氧基癸酸

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纤维素硫酸钠制备工艺的放大和产纳豆激酶枯草杆菌微胶囊培养研究

纤维素硫酸钠制备工艺的放大和产纳豆激酶枯草杆菌微胶囊培养研究

引用

作者：章小忠浙江大学

学位级别：硕士

纤维素硫酸钠(nacs)是纤维素硫酸钠-聚二甲基二丙稀基氯化铵(pdmdaac)体系和海藻酸钠(SA)/纤维素硫酸钠(nacs)-CaCl/聚亚基二胍．氯化氢(PMCG)体系的主要原料，本文在非均相反应制备纤维素硫酸钠方法的基础上，通过增加液固比，引入搅... 详细信息

纤维素硫酸钠(nacs)是纤维素硫酸钠-聚二甲基二丙稀基氯化铵(pdmdaac)体系和海藻酸钠(SA)/纤维素硫酸钠(nacs)-CaCl/聚亚基二胍．氯化氢(PMCG)体系的主要原料，本文在非均相反应制备纤维素硫酸钠方法的基础上，通过增加液固比，引入搅拌，使体系的温度分布和浓度分布都得到很大改进，由此可以保证产品质量的均一性。用正交试验进行了500mL反应器制备条件的摸索，并将其逐步放大到1L、5L反应器中进行，确立了5L规模的生产工艺条件。通过对不同规模下制得的硫酸纤维素钠产品在理化性质、制备微胶囊及在微囊化培养等方面对比较，表明研制过程有利于合成出高质量的硫酸纤维素钠，用于制备微胶囊。本文的第二部分，主要对nacs-pdmdaac包埋纳豆激酶产生菌进行了研究，包括了对碳源、氮源、接种量、装液量进行了考察，之后进行了连续培养，经过5批连续培养后，酶活达到了2014UK/mL。本文的第三部分进行了海藻酸钠(SA)/纤维素硫酸钠(nacs)-CaCl/聚亚基二胍。氯化氢(PMCG)微胶囊固定化纳豆激酶产生菌的实验研究。详细的介绍了SA/nacs-CaCl/PMCG微胶囊的制备过程，考察了PMCG对枯草杆菌生长的影响，并考察了微胶囊培养与游离培养在菌体生长和耗糖速率，以及纳豆激酶产物分泌上的区别。最后经过连续6批培养得到了较高的酶活。表明该微胶囊具有较好的生物培养效果。

关键词：固定化微胶囊 nacs-pdmdaac 溶栓酶 SA-nacs-CaCl2-PMCG

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