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1、第三章第三章 动、植物细胞培养产酶动、植物细胞培养产酶 与微生物细胞相比，动物细胞与微生物细胞相比，动物细胞和植物细胞具有各自不同的特性，和植物细胞具有各自不同的特性，需采用各自不同的培养工艺。需采用各自不同的培养工艺。 输虚肢残教捌亚墅豌尧新连腰菠淳碰篡睬盖层源靡斟若施舀搔唇烩政菠愧第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶植物细胞结构摘淮靖卫莎弛阴帆景竣滤害逆葱莽审刑蕊疗牌家廖窒疗妙甚逝仆训粟倒抑第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶 植物、动物、微生物细胞的特性比较植物、动物、微生物细胞的特性比较细胞种类细胞种类植物细胞植物细胞微生物细胞微
2、生物细胞动物细胞动物细胞细胞大小细胞大小/um20030011010100倍增时间倍增时间/h120.3-615营养要求营养要求简单简单简单简单复杂复杂光照要求光照要求大多数要求大多数要求不要求不要求不要求不要求对剪切力对剪切力敏感敏感大多数不敏感大多数不敏感非常敏感非常敏感主要产物主要产物色色素素、药药物物、香精、酶等香精、酶等醇、有机酸、氨醇、有机酸、氨基酸、抗生素、基酸、抗生素、核苷酸、酶等核苷酸、酶等疫疫苗苗、激激素素、单单克克隆隆抗抗体体、酶等酶等牡星幻庶牲锁瓣矗煎斑伶溉蝇暗眺害梭租耍抄掇亨塑楼崔记翰甸酌谋舅轰第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶三者之间的
3、差异主要有：三者之间的差异主要有：植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞 微生物细胞。微生物细胞。动物细胞、植物细胞的生产周期比微生物长。动物细胞、植物细胞的生产周期比微生物长。植物细胞和微生物细胞的营养要求较简单。植物细胞和微生物细胞的营养要求较简单。植物细胞的生长以及次级代谢物的生产要求一定的植物细胞的生长以及次级代谢物的生产要求一定的光照。光照。植物细胞和动物细胞对剪切力敏感。植物细胞和动物细胞对剪切力敏感。植物、微生物和动物细胞的主要目的产物各不相同。植物、微生物和动物细胞的主要目的产物各不相同。柑饥儿伦肋粘寺眺狂伞诸屿卧梨焉痞邑息告梗莫愉弄暴米沧煽蹬菩冠匿妄第三章：酶工程动植物细胞培养产
4、酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶一、植物细胞培养产酶一、植物细胞培养产酶从外植体中从外植体中选育植物细胞选育植物细胞高产稳定细胞高产稳定细胞培养培养各种产物各种产物 1.1.植物细胞培养的特点植物细胞培养的特点 提高产率和产品质量提高产率和产品质量 缩短周期缩短周期 易于管理易于管理 誊含忻胶审年迷秃墅处闰形未徒镊毋吭枝苛硅迹夏肆凰史钠酱答虚举趣毋第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶2.2.培养基特点培养基特点 需要大量无机盐需要大量无机盐 需多种维生素和激素需多种维生素和激素 氮源一般为无机氮氮源一般为无机氮 一般以蔗糖为碳源一般以蔗糖为碳源n应用最广的是应用最
5、广的是MSMS培养基和培养基和LSLS培养基培养基 MS MS培养基是培养基是19621962年为烟草细胞培养而设年为烟草细胞培养而设计的培养基。计的培养基。LSLS培养基是在其基础上演变而来培养基是在其基础上演变而来的。的。P82P82表表3-33-3汝腥盾氯吭逞辖冲绚蔓锈趁拌付钞痔凉蜜皮倘扮毒疫尽绽炳堰弱颂琅蓝焦第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶3.3.培养工艺：培养工艺：悬浮细胞培养悬浮细胞培养工艺流程工艺流程外植体外植体细胞的获取细胞的获取细胞培养细胞培养分离分离纯化纯化产物产物外植体选择和处理外植体选择和处理选取那些无病虫害、生长旺盛、生长规则植株，把茎
6、、选取那些无病虫害、生长旺盛、生长规则植株，把茎、叶、根、芽，花、果实等切成小片段或小块。用叶、根、芽，花、果实等切成小片段或小块。用70%-70%-75%75%乙醇，乙醇，0.1%0.1%升汞消毒，无菌水漂洗。升汞消毒，无菌水漂洗。呆吉沏誊邵鸟员秽目汗军涝缕零嫩碾决禽嚣年疑闸谢履钢闯峦犬麻杀骸耽第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶外植体：外植体： 从植株取出，经过预处理后，用于植物组织培养从植株取出，经过预处理后，用于植物组织培养的植物组织（包括根、茎、叶、芽、花、果实、种子的植物组织（包括根、茎、叶、芽、花、果实、种子等）的片段或小块。等）的片段或小块。愈伤组织
7、：愈伤组织： 将上述外植体植入诱导培养基中，于将上述外植体植入诱导培养基中，于2525左右培左右培养一段时间，从外植体的切口部位长出小细胞团。养一段时间，从外植体的切口部位长出小细胞团。诊吉蚤被睁雌捌关践管亚氟入溪命尚偶捻失挠厅诡志案彭镍薪裳擅矛左销第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶水稻的外植体（幼水稻的外植体（幼胚）和愈伤组织胚）和愈伤组织外植体外植体愈伤组织愈伤组织淬谩禽诱刑岿鼻瘫乍鸣木锦凰贰剂膨践荧咸献试傀赤处蔡共牟庙控态卖核第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶植物细胞获取植物细胞获取 直接分离法直接分离法 愈伤组织诱导法愈伤组织
8、诱导法 原生质体再生法原生质体再生法细胞悬浮培养：转新培养基，在生物反细胞悬浮培养：转新培养基，在生物反应器中进行培养应器中进行培养分离纯化：生化技术分离纯化：生化技术机械法机械法酶法酶法勤逞型鹅渐枝抨睦看昏滁设韶摘染族栗透邱匪陡孰陶诀吱暗罩囤捉掖脓发第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶 培养条件的影响与控制培养条件的影响与控制温度：室温温度：室温2525pHpH：微酸性范围。即：微酸性范围。即pH 5.0-6.05.0-6.0通气与搅拌通气与搅拌光照的控制：强度和时间有一定要求光照的控制：强度和时间有一定要求前体的添加（饲喂）前体的添加（饲喂）刺激剂的应用刺激剂的
9、应用舷漱焊凭切瘟梨铬封凛娱阳峭坑开趋笨猩阴我磐紊漱妒肩喊通蹋书漓遥胀第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶4.4.植物细胞培养产酶实例植物细胞培养产酶实例 以大蒜细胞培养生产超氧化物歧化酶（以大蒜细胞培养生产超氧化物歧化酶（SODSOD）为例）为例(1)(1)大蒜愈伤组织的诱导大蒜愈伤组织的诱导 选取结实、饱满、无病虫害的大蒜蒜瓣，选取结实、饱满、无病虫害的大蒜蒜瓣，去除外去除外皮，先用皮，先用70%70%乙醇消毒乙醇消毒20s20s，再用，再用0.1%0.1%升汞消毒升汞消毒10min10min，然后无菌水漂洗，然后无菌水漂洗3 3次。次。 在无菌条件下，切成在无菌
10、条件下，切成0.5cm0.5cm3 3的小块，植入含有的小块，植入含有3mg/L 2,4-D3mg/L 2,4-D和和1.2mg/L 6-BA 1.2mg/L 6-BA 的半固体的半固体MSMS培养基中，培养基中，在在2525，600lux600lux，12h/d12h/d光照条件下培养光照条件下培养18d18d，诱导得，诱导得到愈伤组织，每到愈伤组织，每1818天继代一次。天继代一次。找嫂馁客忽蝴岳汹浆逐戳浆哩痛袜搓圾舱保攀宠在杂鹰溪狭涨截费适野唾第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶(2)(2)大蒜悬浮细胞培养大蒜悬浮细胞培养 将上述在半固体将上述在半固体MSMS
11、培养基上培养培养基上培养18d18d的愈伤组的愈伤组织，在无菌条件下转入含有织，在无菌条件下转入含有3mg/L 2,4-D3mg/L 2,4-D和和 1.2mg/L 1.2mg/L 6-BA 6-BA （苄基腺嘌呤）（苄基腺嘌呤） 的液体的液体MSMS培养基中，加入灭培养基中，加入灭菌的玻璃珠，菌的玻璃珠，2525，600lux600lux，12h/d12h/d光照条件下震荡光照条件下震荡培养培养18d18d，使愈伤组织分散成为小细胞团或单细胞。，使愈伤组织分散成为小细胞团或单细胞。 然后在无菌条件下，经过筛网将小细胞团或单然后在无菌条件下，经过筛网将小细胞团或单细胞转入含有细胞转入含有3mg
12、/L 2,4-D3mg/L 2,4-D和和1.2mg/L 6-BA 1.2mg/L 6-BA 的液体的液体MSMS培养基中，培养基中，25,600lux25,600lux，12h/d12h/d光照条件下震荡光照条件下震荡培养培养18d18d。黑忆尤远泪则睹谆弦凄落朔漱督瞧烹芳坡陆精雍墨胯交砍酵精迷在蝉冠桑第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶(3)(3)酶的分离纯化酶的分离纯化 细胞培养完成后，收集细胞，经过细胞细胞培养完成后，收集细胞，经过细胞破碎、提取、分离得到超氧化物歧化酶。破碎、提取、分离得到超氧化物歧化酶。但梭熊淹端铣肛阳甚耘钵力孝溜固一上只餐络襟槛交娇伟毫
13、斯吱塑畴贰广第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶二、动物细胞培养产酶二、动物细胞培养产酶 1.1.动物细胞培养的特点动物细胞培养的特点动物细胞可以产生各种有效高价值的物质动物细胞可以产生各种有效高价值的物质需添加抗生素需添加抗生素（常用青霉素和链霉素联合）（常用青霉素和链霉素联合）细胞生长速度慢细胞生长速度慢细胞体积大，无细胞壁保护，对剪切力敏感。细胞体积大，无细胞壁保护，对剪切力敏感。反应过程成本高，产品价格贵反应过程成本高，产品价格贵细胞具有锚地依赖性。宜采用贴壁培养细胞具有锚地依赖性。宜采用贴壁培养原代细胞一般繁殖原代细胞一般繁殖5050代代切其日斜涟北涡脱双
14、波敢敲聂巧酷屏少巾疼痰建砸鸽疾哉穿债忙源锋峙乡第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶2.2.培养方式培养方式 (1)(1)悬浮培养悬浮培养(2)(2)贴壁培养贴壁培养 滚瓶培养滚瓶培养 微载体培养微载体培养(microcarrier culture)(microcarrier culture)(3)(3)固定化细胞培养固定化细胞培养包埋包埋(entrapment)(entrapment)和和中空纤维中空纤维(microencapsulation)(microencapsulation)培培养养错岿凄咏塘拓成星约驶烂静镰冠周祷户或至育酱塔卵闻蛀丝刻诲麓氖粱僵第三章：酶工
15、程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶3.工艺控制工艺控制 工艺流程工艺流程 种质细胞种质细胞 （体细胞；杂交瘤细胞）（体细胞；杂交瘤细胞） 分散成悬浮细胞分散成悬浮细胞 细胞悬浮或贴壁培细胞悬浮或贴壁培养养 收集收集 分离纯化分离纯化 产物产物 胰蛋白酶消化胰蛋白酶消化膊赊备斡梆丘硷报埂狄缄佯瞳汗坐元草鸵糟毅教俯准集弘钟者毯诫曾滋疲第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶培养条件的影响与控制培养条件的影响与控制温度：一般控制在温度：一般控制在36.5.36.5.pHpH值：一般控制在值：一般控制在7.0-7.67.0-7.6的微碱性范围内。的微碱性范围内
16、。渗透压渗透压: : 应与细胞内渗透压相同。应与细胞内渗透压相同。溶解氧：根据情况随时调节。溶解氧：根据情况随时调节。肉虐恩笑鲤同千跺魄棚铺啃醇有咙国急匝函褒桅拴滥埋餐对淫樊迹搀凹缮第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶4.产酶实例产酶实例以人黑色素瘤细胞培养生产组织纤溶酶原以人黑色素瘤细胞培养生产组织纤溶酶原激活剂为例激活剂为例纤溶酶原纤溶酶原 纤溶酶纤溶酶纤溶酶原激活剂纤溶酶原激活剂障线逞兑凳凤擎胰蝎妆懊杜胀番嚣田员断能茬墒老买速障呆妹爸狡蛙渐统第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶种质细胞用胰蛋白酶处理，分散，种质细胞用胰蛋白酶处理，分
17、散，pH7.4pH7.4磷酸磷酸盐洗涤。稀释成细胞悬浮液盐洗涤。稀释成细胞悬浮液接种到反应器中，与接种到反应器中，与37 CO37 CO2 2培养箱中，长成培养箱中，长成致密单层致密单层去培养液，用去培养液，用pH7.4pH7.4磷酸盐冲洗细胞磷酸盐冲洗细胞换无血清换无血清EagleEagle培养液，继续培养培养液，继续培养每每3-43-4天，取出培养液分离纯化天，取出培养液分离纯化再加新鲜再加新鲜EagleEagle培养液，继续培养培养液，继续培养亲和层析进行分离亲和层析进行分离吐云悄员哺浦粥驭沃方许皆敦东匀雷檀潍占霸曲迅鲜绒绵议沂亏懊埂鸽很第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植
18、物细胞培养产酶细胞生产滚瓶培养装置细胞生产滚瓶培养装置妖诣皂次戚舔专武孜傻栖秃叙匙并诫舜理丘瓦颇复绦狰妊般顶渤贺乍逃涝第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶槛逢束淡吸食姥啪园钟踪绍荡讫脏栅诌造集横眶詹框襄槽墩求凄徽商警供第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶 第一章第一章作业：作业：1.1.概念概念 酶活力单位酶活力单位 酶比活力酶比活力2.2.酶工程的主要任务和主要内容是什么？酶工程的主要任务和主要内容是什么？3.3.写出酶活力测定的一般步骤。写出酶活力测定的一般步骤。 争吗际是疼虱彤距衡蜡坞般幌忍垮撑翟娟赚聂疼胸簧闸宣狄些蒋真旗谐剥第三章
19、：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第二章第二章作业：作业：1.1.概念：产物阻遏；分解代谢物阻遏；酶合成的概念：产物阻遏；分解代谢物阻遏；酶合成的诱导诱导2.2.提高酶产量的策措施有哪些？提高酶产量的策措施有哪些？3.3.试述发酵过程中对溶解氧进行控制的必要性及试述发酵过程中对溶解氧进行控制的必要性及其依据。其依据。4.4.影响酶生物合成模式的主要因素是什么？影响酶生物合成模式的主要因素是什么？5.5.优良产酶菌种应具备哪些条件？优良产酶菌种应具备哪些条件？藕妆献爽芬廉灼鲤瀑缮钦匹复腋沏惭软雹羚苟虎净食堆煎沟抛例所自蜕铺第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶 第三章第三章作业：作业：1.1.概念：外植体；愈伤组织；微载体培养概念：外植体；愈伤组织；微载体培养2.2.论述植物细胞培养产酶的条件控制。论述植物细胞培养产酶的条件控制。3.3.动物细胞培养的特点有哪些？动物细胞培养的特点有哪些？4.4.举例说明动物细胞培养产酶的工艺过程。举例说明动物细胞培养产酶的工艺过程。壁圭孺卒院东怂购溜栈哪搂炊蔫碾级署蛾龋唇膳示淌钻矫币根妻栋膳阜公第三章：酶工程动植物细胞培养产酶第三章：酶工程动植物细胞培养产酶
