[其他]微生物细胞的固定化方法

说明书

本发明涉及一种微生物细胞的固定化方法。

以前的微生物细胞固定化方法一般是用胶类作为载体。例如明胶、琼脂、果胶、海藻胶等。中国科学院微生物研究所等单位制备的生产6-氨基青霉素烷酸（简称6-APA）的固定化大肠杆菌细胞，就是采用琼脂作载体，结合戊二醛处理的方法，如《微生物学报》1980年20卷4期文章所述。该方法最大的缺点是所得的固定化细胞酶活性低，只有2u/克固胞。因而应用于生产时效率低，直接影响到生产6-APA的产量及质量，并且其固定化细胞的机械强度较差，降低了使用效果和寿命。

近年来有人提出用聚乙烯醇（PVA）作为载体固定微生物细胞制备酒精，例如日本特许出愿公开昭57-138390、昭57-198088。但他们制备固定化微生物细胞需在模具中成形，固定化后脱模，使用时要用机械方法破碎。因而使用起来很不方便，而且破碎后不均匀、不规则的形状会影响使用效果，特别是当用于反应器中时。

本发明的目的就是为了解决上述方法存在的缺点。用新的方法制备出固定化微生物细胞，并使之具有酶活性高、机械强度好、外形为规则珠状，适宜于在反应器中长期使用等优点。

本发明采用聚乙烯醇作为包埋微生物细胞的载体，用成形剂成形，低温冷冻定形的方案。成形剂选用油脂类物质，以植物油或矿物油为佳。制备工艺是，首先把制备好的聚乙烯醇溶液与微生物细胞混合均匀，可用浓度在10%～20%之间的PVA溶液，微生物细胞与聚乙烯醇溶液的重量比选择在1∶1至9范围内。然后在细胞-聚乙烯醇混合物中加入成形剂，并充分搅拌，使之分散成珠状，细胞-聚乙烯醇混合物与成形剂的重量比可以是1∶0.5至2。再将已成形的包埋微生物细胞在一定温度下放置一段时间定形，一般需要在-10℃至-40℃温度条件下保留8～20小时即可。待定形后即可除去成形剂，成形剂可回收以备重复使用，最后可经后处理，例如清洁处理等，则得到形状规则的珠状凝胶态成品固定化微生物细胞。

实施例

用本发明可制备工业上用于生产6-APA的固定化大肠杆菌细胞。

原料的配比：

浓度15%的PVA溶液    10克

大肠杆菌细胞    10克

菜籽油    20克

制备条件：

温度    -20℃

时间    12小时

结果：

所得固定化细胞外形为规则珠状凝胶态，酶活性为8u/克固胞，机械强度良好。

本发明可以应用于医药工业和食品饮料工业，改进传统的发酵工艺。

本发明的特点是，用聚乙烯醇作载体价格便宜，成形剂可重复使用，因而成本低廉。制备工艺方法操作简便，稳定性高。制备出的固定化大肠杆菌细胞酶活达到8u/克固胞，可以生产出浓度较高的6-APA转化液，从而提高了生产效率。成品固定化微生物细胞外形为规则珠状凝胶态，使用方便，机械强度优良，长期在较高温度和压力条件下使用无破裂。特别适于工业上在柱反应器中使用。