包埋法固定化微生物問題初探(編輯修改稿)
2025-05-01 23:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 aCl2 ②濾出顆粒，水洗后，%戊二醛交聯(lián)5min；③濾出顆粒，用生理鹽水洗凈，備用。 分別利用以上三種固定化方法，包埋黑曲酶細(xì)胞，比較各種固定化細(xì)胞的活性，其結(jié)果如表二： 表二 海藻酸鈣包埋法的比較固定化方法方法I方法II方法III固定化細(xì)胞相對(duì)活性%%%由表二可以看出，用海藻酸鈉系列包埋固定化方法固定化微生物，固定化細(xì)胞的活性較高。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)加大了底物及氧的擴(kuò)散阻力，從而降低了細(xì)胞活性。此外，在方法II、III中所采用的戊二醛對(duì)細(xì)胞液具有毒性，在使用前應(yīng)作毒性試驗(yàn)，確定是否采用改種交聯(lián)劑。（1）海藻酸鈉對(duì)細(xì)胞活性的影響 海藻酸鈉是一類天然高分子多糖類，對(duì)微生物沒有毒害作用。但海藻酸鈉的濃度會(huì)影響固定化細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度、質(zhì)量傳遞等，進(jìn)而影響到微生物的活性。海藻酸鈉濃度對(duì)固定化細(xì)胞活性的影響如表三所示。表三 海藻酸鈉濃度對(duì)細(xì)胞活性的影響海藻酸鈉濃度/%細(xì)胞相對(duì)活性/%成球難易海藻酸鈉濃度/%細(xì)胞相對(duì)活性/%成球難易易易易較難易（2）CaCl2濃度細(xì)胞活性的影響在海藻酸鈉包埋固定化過程中，凝膠化劑CaCl2中的Ca2+于海藻酸鈉根離子螯合形成不溶于水的海藻酸鈣凝膠，從而將細(xì)胞固定。CaCl2溶液的濃度對(duì)固定化細(xì)胞顆粒機(jī)械強(qiáng)度的影響見表四。表四 CaCl2濃度對(duì)固定化細(xì)胞凝膠機(jī)械強(qiáng)度的影響CaCl2濃度/%234510機(jī)械強(qiáng)度較好較好較好好好隨著CaCl2濃度的增加，微生物細(xì)胞的活性降低。當(dāng)CaCl2濃度低于5%時(shí)，細(xì)胞活性可以保持在80%以上；但是當(dāng)CaCl2濃度達(dá)到10%，細(xì)胞活性下降到60%左右，主要原因估計(jì)有兩種（i）由于鹽的滲析作用，引起細(xì)胞脫水，致使微生物活性部分喪失；（ii）在PCR技術(shù)中，CaCl2是使細(xì)胞處于感受態(tài)的物質(zhì)，這個(gè)時(shí)候微生物是最脆弱的，很容易被外界的干擾破壞。從表四可以看出，CaCl2濃度對(duì)固定化細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度影響較大。當(dāng)CaCl2濃度為2%~3%時(shí)，固定化顆粒在使用過程中會(huì)出現(xiàn)膨脹，甚至出現(xiàn)裂縫活破碎現(xiàn)象。因此，海藻酸鈣包埋法固定化細(xì)胞活性較高。 PVA—H3BO3包埋法聚乙烯醇是一種新型的微生物包埋固定化載體，它具有機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，康微生物分解性能強(qiáng)，對(duì)微生物無毒，價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，是一種具有實(shí)用潛力的包埋材料，近年來在國內(nèi)外獲得了較廣泛的研究。聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，簡(jiǎn)稱PVA）的結(jié)構(gòu)為： 聚乙烯醇在加熱后溶于水，在其水溶液中加入添加劑后發(fā)生凝膠化，或者在低溫下（10℃）冷凍形成凝膠，從而將微生物包埋固定在凝膠網(wǎng)絡(luò)里。常用添加劑有硼酸
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