固定化细胞生物合成胞苷三磷酸

摘要

该论文通过以胞苷一磷酸(CMP)为底物,啤酒酵母细胞、酵母游离酶系作为酶原催化合成胞苷三磷酸(CTP)工艺条件进行了研究,并在此基础上进一步开展了固定化酵母细胞生物合成CTP的研究,考察了载体种类、CMP浓度、初始葡萄糖浓度、磷酸盐浓度、pH、温度、反应时间等因素的影响,初步摸索出一条比较优化的固定化生产工艺.分别对利用啤酒酵母细胞、酵母游离酶系合成CTP的主要影响因素进行正交实验,得到的最佳工艺条件基本上是一致的.通过对固定化载体的选择及几种固定化方式的性能比较,认为k-卡拉胶是比较好的载体,并通过正交优化得到最佳固定化配比,即卡拉胶浓度2.7％、细胞量25％、钾离子加入量0.3％、冷凝剂(KCl)浓度2.0％、冷凝时间4.0 h.通过对固定化啤酒酵母及固定化新鲜酵母细胞通透性的研究,结果表明:在冷冻三天以上,反复冻融三次及添加适量的表面活性剂情况下,表观活力得到了大幅度的提高.对固定化酵母细胞分批转化CTP的影响因素进行正交优化实验,采用HPLC法分析反应过程中各工艺参数对转化率的影响.在最优化条件下,转化率达45.7％.在批次反应的基础上建立柱式连续反应系统,当稀释率为1.89×10<'-4>l/s时具有最佳转化率,与分批转化相比较有所提高,最高达57.6％,固定化酵母可连续反应4~5批次.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1 CTP的理化性质

1.2 CTP的生理功能

1.3 CTP的开发背景

1.4本课题的主要研究内容

第二章CTP的研究进展

2.1 CTP合成方法的研究进展

2.1.1化学法合成

2.1.2光合磷酸化法合成

2.1.3生物法合成

2.2 CTP应用的研究进展

2.3存在的问题与展望

第三章CTP分析方法的建立

3.1前言

3.2实验材料与方法

3.2.1实验材料

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1纸电泳法测定

3.3.2高效液相色谱测定

第四章利用游离酵母细胞合成CTP的研究

4.1前言

4.2实验材料与方法

4.2.1实验材料

4.2.2实验方法

4.3结果与讨论

4.3.1单因素水平上工艺条件的优化

4.3.2正交优化实验

第五章利用酵母游离酶系进行CTP合成的研究

5.1前言

5.2实验材料与方法

5.2.1实验材料

5.2.2实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1单因素水平上工艺条件的优化

5.3.2正交条件的优化

5.4传质路径的研究

第六章固定化啤酒酵母的制备

6.1前言

6.2酵母细胞的培养

6.2.1实验材料与方法

6.2.2实验结果与讨论

6.3几种固定化细胞的性能比较

6.3.1实验材料与方法

6.3.2结果与讨论

6.4卡拉胶包埋的优化实验

第七章利用固定化啤酒酵母合成CTP的研究

7.1前言

7.2实验材料与方法

7.2.1实验材料

7.2.2实验方法

7.3结果与讨论

7.3.1细胞通透性的影响研究

7.3.2固定化细胞分批反应的研究

7.3.3固定化细胞连续反应的研究

第八章结论与建议

8.1结论

8.2建议

参考文献

致谢

附录