酵母细胞的固定化(定)

1、。主题3，酵母细胞的固定化，讲师：王燕郊。首先，主题背景，阅读主题背景并思考：1。在应用中直接使用酶制剂的优点和缺点是什么？如何解决酶制剂使用中的缺陷？2.固定化酶技术在应用中的优缺点是什么？如何解决固定化酶技术应用中的缺陷？3.固定化细胞在应用中的优缺点是什么？酶制剂的直接使用天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂非常敏感，容易失活；溶液中的酶难以回收，不能重复使用，增加了生产成本；反应后，酶会混入产品中，影响产品质量，难以在工业生产中广泛应用；(1)优势；(2)缺点，高和低的催化效率。1。直接使用酶制剂，(3)溶液，固定化酶技术。2。固定化酶，(1)含义：将酶固定在不溶于水的载体上。优点：

2、酶可以与反应物接触并与产物分离，同时固定在载体上的酶可以重复使用。缺点：一种酶只能催化一种化学反应，但在实际生产中，许多产品可以通过一系列酶促反应形成。(5)解决方案：固定化细胞技术；(2)实施例：通过固定化酶技术生产高果糖糖浆。固定化酶的应用实例：生产高果糖糖浆。1.什么是高果糖糖浆？使用它有什么好处？高果糖糖浆是果糖含量约为42%的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果糖糖浆不会像蔗糖一样引发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人体健康有益。再想想：果糖属于什么糖？果糖是一种单糖。其分子式为C6H12O6，2。生产高果糖糖浆需要什么酶？它的功能是什么？这种酶的特性是什么？直接使用酶的缺点是什么？高果糖

3、糖浆的生产需要：功能：特点：直接使用酶的缺点：葡萄糖异构酶稳定性好，可发挥持续作用，将葡萄糖转化为果糖，酶溶于葡萄糖溶液后，不能从糖浆中回收，造成极大浪费。如何改进？3.改进：固定化酶技术；4.具体措施：5。优点：反应塔可连续使用半年，大大降低了生产成本。果糖的产量和质量有所提高。3，细胞的固定，(1)含义：在一定空间内固定细胞的技术。(2)优点：成本低，易操作，对酶活性影响小，一系列反应催化，易回收；(3)缺点：固定化细胞不易接近反应物，可能导致反应效果下降。由于大分子难以自由穿过细胞膜，固定化细胞的应用也受到限制。但相对完美。2.酶和细胞的固定方法(见教科书P50)。思考：固定化酶或固定化

4、细胞是什么意思？什么方法可以用来修复？每种方法的优缺点是什么？1.固定化酶或固定化细胞：指通过物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。2。方法：将酶(或细胞)包埋在细网格中，将酶(或细胞)相互结合，或将它们与载体结合。酶(或细胞)在载体表面的吸附，包埋法，化学结合法，物理吸附法，固定化酶或固定化细胞所采用的方法。比较酶和细胞的固定方法和特性、酶分子非常小，容易从包埋材料中漏出。这些细胞体积很大，很难被吸附或结合。思考1对固定化酶的作用影响很小的固定化方法是什么？【思维2】谷氨酸棒杆菌生产谷氨酸的发酵过程变成了连续的酶反应，应该是固定的(酶、细胞)。吸附法。实验操作：包埋固定细胞，明胶，琼

5、脂糖，海藻酸钠，醋酸纤维素和聚丙烯酰胺。1.包埋法固定细胞，即微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔载体中。2.包埋中常用的载体包括：海藻酸钠：一种从海带中提取的天然多糖，可用作可食用的食品添加剂或医用支架材料。其温和的溶胶-凝胶过程和良好的生物相容性使其适用于药物的释放或包埋。3.实验操作：(1)固定化酵母细胞的制备；(2)固定化酵母细胞发酵；(1)固定化酵母细胞的制备1。酵母细胞的激活：在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化指的是使休眠微生物恢复正常生活的过程。1克干酵母+10毫升蒸馏水50毫升烧杯搅拌均匀静置1小时使其活化。思考激活意味着什么？该操作表明酵母细胞的体积在活化时会增加，因此在

6、活化前应选择足够大体积的容器，以避免酵母细胞活化液溢出。.为什么用蒸馏水代替自来水？防止自来水中的各种离子影响实验结果，操作提示，彻底溶解物质。3.制备海藻酸钠溶液，0.7克海藻酸钠10毫升水50毫升烧杯用低火(或间歇)酒精灯加热并不断搅拌溶解蒸馏水定容至10毫升。加热时，用小火，或间歇加热，搅拌，重复几次，直到海藻酸钠溶解。思考为什么用小火或间歇加热，并不断搅拌？防止海藻酸钠燃烧。操作提示：将海藻酸钠溶液与酵母细胞混合，将溶解的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，搅拌均匀，然后转移到注射器中，避免海藻酸钠杀死酵母的温度过高。思考为什么海藻酸钠要冷却到室温？海藻酸钠溶液必须冷却至室温，

7、并充分搅拌，以便将它们均匀混合，以免影响实验结果的观察。操作提示、(5)固定酵母细胞，以恒定速度将注射器中的溶液缓慢滴入氯化钙溶液中，并将形成的凝胶珠在氯化钙溶液中浸泡约30分钟。思考氯化钙溶液的功能是什么？因此胶体聚集并且凝胶珠形成稳定的结构。新形成的凝胶珠应在氯化钙溶液中浸泡一段时间，以形成稳定的结构。操作提示：将溶液滴入注射器时，速度必须恒定且缓慢，以使形成的凝胶珠呈均匀的圆形或椭圆形。(2)固定化酵母细胞发酵(用蒸馏水洗涤固定化酵母细胞(凝胶珠)2-3次。将150毫升质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200毫升锥形瓶中，然后加入固定化酵母细胞，在25下发酵24小时。思考 1。为什么用蒸

8、馏水清洗凝胶珠？洗掉凝胶珠表面多余的氯化钙溶液。以免影响实验。2.葡萄糖在这里有什么用？它不仅可以作为发酵底物，还可以作为酵母细胞的营养物质。海藻酸钠的浓度与固定化细胞的质量有关。如果海藻酸钠的浓度太高，将很难形成凝胶珠。高浓度的海藻酸钠只能用粗针注射，而粗针会卡住，这使得它很难形成液滴。此外，高浓度的海藻酸钠不容易滴下形成条状，呈非圆形或椭圆形，外观极差，凝胶珠容易破碎。嵌入形成的凝胶珠中的酵母细胞数量很少。因为包埋不紧密，细胞很容易从包埋材料中漏出。并且形成的凝胶珠可以具有细丝尾部。如果浓度太低，新形成的凝胶珠应浸泡在氯化钙溶液中一段时间，以形成稳定的结构。为了检查凝胶珠的质量，可以使用以下方法。首先，用镊子夹起一个凝胶珠，放在实验台上，用手挤压。如果凝胶珠不容易破裂并且没有液体流出，这意味着凝胶珠已经成功制成。其次，将凝胶珠在实验台上用力敲打。如果凝胶珠容易反弹，也可以表明制备的凝胶珠是成功的。2.酵母细胞的固定化。(1)观察凝胶珠的颜色和形状。5.分析和评估结果。(2)观察发酵的葡萄糖溶液。如果制备的凝胶珠太轻太白，表明海藻酸钠的浓度低，固定化酵母细胞的数量少。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，海藻酸钠的浓度偏高。都表示