包埋法固定化微生物問(wèn)題初探-wenkub
2023-04-19 23:15:11 本頁(yè)面
【正文】 應(yīng)用最廣泛的固定化方法；但是包埋法的擴(kuò)散阻力較大，使細(xì)胞的催化活性受到限制，且不適用于涉及大分子物質(zhì)的反應(yīng)。主要分為物理吸附法、共價(jià)結(jié)合法、離子結(jié)合法和生物特異性吸附法四種方法。由于酶蛋白的功能團(tuán)參與此反應(yīng)，所以酶的活性中心構(gòu)造可能受到影響，而使酶顯著失活。凝膠聚合物的網(wǎng)絡(luò)可以阻止細(xì)胞的泄漏，同時(shí)能讓基質(zhì)滲入和產(chǎn)物擴(kuò)散出來(lái)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如何固定、何種載體，才能使固定化微生物能較長(zhǎng)時(shí)間的保持一定的強(qiáng)度和活度，才能降低固定化成本，延長(zhǎng)固定微生物的使用壽命，是該技術(shù)在污水處理中得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。最后，簡(jiǎn)要介紹了固定化細(xì)胞的性能的評(píng)價(jià)以及該種技術(shù)的應(yīng)用和前景。關(guān)鍵字 固定化 包埋法 海藻酸鈉 PVA—H3BO3 載體 引言固定化微生物技術(shù)使用化學(xué)或物理手段，將游離細(xì)胞或者酶定位于限定的區(qū)域，使其保持活性并可反復(fù)利用的方法。 常用的固定化方法廢水處理中常用微生物固定化方法主要有：包埋法、交聯(lián)法、載體結(jié)合法。固定化微生物細(xì)胞的實(shí)用化對(duì)包埋載體的要求包括：（1） 固定化過(guò)程簡(jiǎn)單，易于制成各種形狀，能在常溫常壓下固定化；（2） 成本低；（3） 固定化過(guò)程中及固定化后對(duì)微生物無(wú)害；（4） 基質(zhì)通透性好；（5） 固定化細(xì)胞密度大；（6） 載體內(nèi)細(xì)胞漏出少，外面的細(xì)胞難以進(jìn)入；（7） 物理強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性好；（8） 抗微生物分解；（9） 沉降分離性好。此外，交聯(lián)劑如戊二醛等價(jià)格昂貴，限制了其應(yīng)用。盡管固定化方法多種多樣，但沒(méi)有一種理想的、普遍適用的方法。三種固定化方法總結(jié)于下表：表一 三種固定化方法的比較性 能交聯(lián)法吸附法包埋法制備的難易結(jié)合力活性表面固定化成本存活力適用性穩(wěn)定性載體的再生空間位阻適中強(qiáng)低適中無(wú)小高不能較大易弱高低由適中低能小適中適中適中低有大高不能大 包埋法固定化微生物的兩種方法舉例天然高分子多糖類(lèi)的海藻酸鈉，具有固定化成形方便，對(duì)微生物毒性小以及固定化密度高等優(yōu)點(diǎn)，但是其抗微生物分解性能較差，機(jī)械強(qiáng)度較低，同時(shí)海藻酸鈉凝膠再高濃度的磷酸緩沖液的反復(fù)沖擊下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，顆粒變軟、粘連。海藻酸是用于包埋固定化微生物的第一個(gè)聚合物，但是當(dāng)存在高濃度的K+、Mg2+、磷酸鹽以及其他單價(jià)金屬離子時(shí)，海藻酸鈣凝交的結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞。海藻酸鹽不能形成熱可逆性凝膠。以海藻酸鹽為載體，建立包埋固定化微生物的方法如下：方法I①將海藻酸鈉加熱溶于水；②將海藻酸鈉溶液與微生物細(xì)胞混合均勻，使海藻酸鈉最終濃度為2%~4%；③將海藻酸鈉與菌體混合液用針形管滴入5%~10%的CaCl2溶液中，固定化7~8h；④濾出顆粒，用生理鹽水洗凈，備用。其中用方法I固定化細(xì)胞的活性最高，在方法II、III中，由于在海藻酸鈣凝膠表層突上了一層高分子膜，雖然增強(qiáng)了固定化顆粒的機(jī)械強(qiáng)度，但是同時(shí)加大了底物及氧
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