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1、429572439gao,课题3,酵母细胞的固定化,429572439gao,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,429572439gao,2、酶的生产,提取法,定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来,优点：,简单易行，在动植物或微生物资源丰富的地区具有应用价值,实例：在屠宰厂，可以从家畜胰脏中提取出胰酶；在水果加工厂，可以从菠萝皮中提取出菠萝蛋白酶,缺点：,要有充足的原材料，广泛应用受到限制,429572439gao,发酵法
2、,定义：通过微生物发酵获得所需要的酶,如果是胞外酶，可以从发酵液中直接提取；如果是细胞内酶，则可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到,易培养、繁殖速度快、便于大规模生产,优点：,提取方式：,429572439gao,化学合成法,缺点：,成本高、已知分子结构的酶,提取出来的酶还要经过分离、纯化，再加入适量的稳定剂和填充剂，制成相应的酶制剂后才能用于催化化学反应,3、酶的提取和分离纯化,429572439gao,正品beely奇七效合一bb霜50g完美裸妆保湿遮瑕 购买地址 ,429572439gao,酶的提取,盐溶液提取法、碱溶液提取法、有机溶剂提取法,适宜的温度和pH和保护剂,方法：,条件：,酶的分
3、离提纯,沉淀技术（密度梯度离心法）,层析技术,方法：,429572439gao,4、酶制剂特点(看课本P49面）,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、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域,如何解决这些问题？,429572439gao,（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,（三）固定化细
4、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,固定化技术：,固定化细胞：,429572439gao,（四）直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点,429572439gao,（五）酶和细胞固定化方法(看课本P50面）,思考：固定化酶或固定化细胞可以采取哪些方法？ 各有什么利弊？,429572439gao,429572439gao,429572439gao,429572439gao,（六）酶和细胞固定方法的选择,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,1、方法,2、原因,细胞个大，酶分子很小,个体大的细胞难以被
5、吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出,429572439gao,（七）固定化酶的应用实例,1、高果糖浆,生产原料,葡萄糖，葡萄糖是由淀粉转化而来,是以酶法糖化淀粉所得的糖化液，经葡萄糖异构酶的异构作用，将其中一部分葡萄糖异构成果糖，由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖糖浆,生产机理,429572439gao,429572439gao,生产流程,429572439gao,生产优点,反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量,429572439gao,二、实验操作,（一）方法,1、包埋法固定化细胞,2、海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,（二）制备固定化酵母细胞,429572439
6、gao,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( )的微生物重新恢复正常的生活状态,休眠状态,429572439gao,429572439gao,2、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
7、影响实验结果,429572439gao,3、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( )，或者( )，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止,小火,间断加热,429572439gao,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,429572439gao,429572439gao,4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合,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，
8、进行充分搅拌，再转移至注射器中, 过程,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,429572439gao,429572439gao,B、搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响实验结果的观察,（5）固定化酵母细胞,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, 过程,429572439gao,429572439gao,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,（三）用固定化酵
9、母细胞发酵,将固定化酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗23次，洗去凝胶珠表面多余的电解质溶液,1、过程,429572439gao,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,429572439gao,将150ml质量分数为10的葡萄糖溶液转移至200ml的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25C下发酵24h,2、注意事项,控制好发酵温度，一般是室温25 C,发酵时间可视具体情况而定，一般时间稍长一些，效果明显,可用不含酵母的凝胶珠做相同的处理，对照实验结果,429572439gao,429572439gao,（一）观察凝胶珠的颜色和形状 如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。 （二）观察发酵的葡萄糖溶液 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味,课题成果评价,
