一种固定化细胞载体及其制备方法技术

本发明专利技术是一种固定化细胞新载体，它的特征是含有细胞，海带胶，钙盐和水，同时提供了该载体的制造方法及其应用．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种新的载体及其制造和使用的方法。特别是在固定化细胞技术中，本专利技术之载体是用于固定细胞的载体，其特征在于它含有海带胶，钙盐和细胞和水。固定化细胞技术是七十年代迅速发展起来的一项新技术，特别是固定化酵母技术，是近几年开创研究的一项新的生物技术。这项技术可以广泛地应用在医学，生物化学，微生物学，生物工程，化工工程及食品工业等领域中。但目前，国内外尚都处在试验室与中试阶段。这主要是因为缺乏良好的载体。多年来，人们都在努力寻找一种载体，这种载体要符合以下条件，即、造价低廉，来源丰富，能够大量生产，具有良好的坚实性及韧性，无毒无害，能使反应的底物及产物易于出入载体而细胞又不易通过，细胞在载体中增殖快，生长稳定，寿命长。然而，迄今为止，人们所做的各种尝试都不甚成功。特别是造价比较昂贵，无法大量生产，载体的坚实性及韧性差，使用寿命短，酵母细胞的增殖不够理想。为了解决上述问题，本专利技术人做了大量的深入的研究，创造了一种新的载体，并现已完成了本专利技术。令人惊奇地是，本专利技术的载体具有众多的优点，其造价低廉，来源丰富，坚实性及韧性很好，使用寿命长，无毒无害，酵母细胞生长良好，增殖快，底物和产物能够顺利出入载体而细胞又不易漏出。本专利技术之载体含有海带胶，钙盐和细胞和水。海带胶可以是一般的海带胶，但以分子量大的海带胶为好，如分子量为15万左右，聚合度为80至100的为宜，其中以D-甘露糖醛酸含量高者更好。所用的钙盐以碳酸钙为好。碳酸钙可以是普通碳酸钙，但以化学纯以上的为更好。所用的细胞可以根据具体的目的而选择。所含的水，应为普通卫生标准的水，如水中杂质含量过多，比如含有二氧化硫等，就应先行处理，以去除有害物质。海带胶的含量为1.5%～2.5%(重量百分比)，以1.8%至2.2%为好(重量百分比)。碳酸钙的含量为0.5%至2%(重量百分比)，以0.8%至1.2%(重量百分比)为好。细胞的含量，依具体使用的种类而定，如选用酵母细胞，比如啤酒酵母细胞(Sccharomyces cereviside Hansen)，葡萄汁酵母(Sccharomyces uvarum Beijerinck)，则含量应为0.5%至4%，而以1.8%至2.2%为好。水的含量为92.5%至97.5%。细胞海带胶碳酸钙和水的总量不超过100%。此外，如有必要，还可添加纤维素和化学凝胶等物质，以增加载体的强度及韧性。当本专利技术之载体为液态时，它应显酸性，其PH可以是大约3.5至6.5，而以4至5为好。本专利技术之载体的另外的特征是，它不溶于极性溶剂，如水等;它还不溶于含乙醇之溶液，如酒类中的啤酒，果汁啤酒，格瓦斯，麦精饮料，麦精露，汽酒类，如小香槟，葡萄汽酒，低度白酒，黄酒，及酱油、醋，它也不溶于有机酸或含有机酸的溶液中，如氨基酸，抗坏血酸，乳酸，甲叉丁二酸及含有它们的溶液;它还不溶于酮类，如丙酮、丁酮及含酮溶液;醇类如甲醇、乙醇、丙醇、山梨醇及含醇溶液;另外，它还不溶于糖浆，含糖的溶液。本专利技术的载体具有良好的坚实性及韧性，无论在远输，使用过程中，当载体受到碰撞，挤压时，它都能保证其完整性而不致破碎。本专利技术的载体还具有另一个突出的特点，即它的使用寿命长，一般均能达到70至100天，最好的可达到120天至150天。本专利技术的载体无毒无害，使用本专利技术的载体而制造出的产品，是不会因使用了本专利技术的载体而被污染的。特别是对医药，食品工业而言，它是符合安全，卫生要求的。本专利技术的另一个特点是，在完成了细胞的固定化后，细胞在载体内的增殖很快，如固定酵母菌，则固定化的酵母细胞数量，比游离培养的要高100倍以上。再者，本专利技术的载体在固定酵母细胞时，还具有这样的特点，即载体内酵母不断增殖，而依附在载体表面的酵母则遗漏在发酵液中，因此，载体内的酵母总是处于新生状态。而载体内酵母增殖量约为1000倍。此外，本专利技术所用的原料资源十分丰富，海带胶及钙盐，特别是碳酸钙，在很多国家和地区仰俯即是，因而造价非常便宜，对工业化大生产的需求量，是可以满足而毫无问题。本专利技术之载体内含的细胞可以是啤酒酵母(Saccharomyces cereviside Hansen)、葡萄汁酵母(Saccharomyces u uvarum Beijerinck)、丙酮丁醇梭状芽孢杆菌(Clostridium acetobutylicum)、黑醋杆菌(A.melanogenum)及其他的用于发酵生产的细胞。制备本专利技术之载体的方法包括以下步骤1.把海带胶、钙盐溶于水中，并加以适宜的助溶剂;2.对步骤1所得产物进行杀菌处理;3.对步骤2所得产物进行冷却处理;4.在步骤3所得产物中加入细胞并混匀;5.对步骤4所得产物进行冷却处理;6.将步骤5所得产物进行硬化处理;7.对步骤6所得产物进行漂洗。更具体地讲，所用海带胶以分子量大的海带胶为好，如分子量在15万，聚合度为80至100的海带胶。而钙盐以碳酸钙为好，特别是去除了杂质的碳酸钙，或化学纯以上的碳酸钙更好。助溶剂以氯化钠为好。取海带胶1.5%至2.5%，以1.8%至2.2%为更好，碳酸钙0.5%至2%，以0.8%至1.2%为更好，氯化钠0.1%至1%，以0.2%至0.4%为更好，溶于水中，如需要时，进行搅拌以使它们溶解充分，溶液总量不超过100%。对所得溶液进行杀菌处理。以加热杀菌处理为好。加热温度为65～85℃，75～80℃更好。温度太低，则达不到杀菌的要求，温度过高，会引起不良的后果，如变性，焦化等，均会对最终制出的产品的质量造成不利影响。如改用其他消毒法处理，虽然能达到杀菌的目的，但会有残留的有害物存在于产品中，这也是十分不利的。除去这些残留物会耗费更多步骤及设备，因此，不倾向于用这些方法，若残留物具有毒性，更会影响细胞的正常生长及繁殖，要除去这些有毒物，就会增加开支，因而更应当尽力避免。将经过加热杀菌处理的产物进行冷却处理，可用常规的冷却方法，如自然冷却，通风冷却及循环水冷却等。无论采用哪一种方式，最终要使溶液温度降至15～35℃，以25～30℃为更好。因为在这个温度范围内，加入所要固定的细胞，是能使细胞本身不受损害的，过低、过高的温度，都会对所要固定的细胞造成极为不利的影响。如果所用的细胞本身具有特殊的要求，则当然不在此列。如所用的细胞为酵母细胞，则用量为0.5%～4%，而以1.8%～2.2%为好，这个用量范围，是酵母悬浮液的浓度为108/毫升来计算使用量的，而实际上所用的就是酵母细胞的悬浮液。对于不同的细胞，要视具体情况进行而定。如果酵母细胞的数量太小，则对完成生产不利;如果酵母细胞用量过大，则不能保证它们生长、发育、繁殖的同步性，因而使固定化细胞载体的功能不稳定，从而导致产品质量不稳定。加入细胞后，如需要混匀，可用常规的方法完成。把混有细胞的载体溶液放入成形器中，用喷射或滴漏的方式，使该载体溶液进入氯化钙溶液，形成不溶于水的凝胶颗粒。所形成的颗粒的直径为1.5～4mm，以2～3mm为更好。所用的氯化钙的溶液浓度为2%～4%，以2.5%～3%为好。将成形的载体，放入氯化钙溶液中浸泡，所用氯化钙溶液之浓度为2%～4%，以2.5%～3%为好。温度要求15～35℃，以25～30℃为好。硬化处理的时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定化细胞载体，其特征在于，它含有细胞、海带胶、钙盐和水。

【技术特征摘要】
1.一种固定化细胞载体，其特征在于，它含有细胞、海带胶、钙盐和水。2.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的海带胶为分子量大的海带胶。3.一种根据权项1或所述的载体，其特征在于，所述的海带胶的含量为1.5%至2.5%。4.一种根据权项3所述的载体，其特征在于，所述的海带胶的含量为1.8%至2.2%。5.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的钙盐为碳酸钙。6.一种根据权项5所述的载体，其特征在于，所述的碳酸钙的含量为0.5%～2%。7.一种根据权项5或6所述的载体，其特征在于，所述的碳酸钙的含量为0.8%至1.2%。8.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的细胞为酵母细胞。9.一种根据权项8所述的载体，其特征在于，所述的酵母细胞为啤酒酵母细胞(Saccharomyces cereviside Hansen)、或葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum Beijerinck)。10.一种根据权项1、8或9中任何一项所述的载体，其特征在于，所述的细胞的含量为0.5%至3%。11.一种根据权项10所述的载体，其特征在于，所述细胞的含量为1.5%至2%。12.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的载体当为液态时，其PH为酸性。13.一种根据权项12所述的载体，其特征在于，所述的载体为液态时，其PH为3.5至6.5。14.一种根据权项1、12或13中任何一项所述的载体，其特征在于，所述的载体为液态时，其PH为4至5。15.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的载体不溶于极性溶剂。16.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的载体是不溶于含糖溶液。17.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的载体不溶于含乙醇溶液。18.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的载体不溶于有机酸或含有机酸的溶液。19.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，所述的载体不溶于酮类或含酮溶液。20.一种根据权项1所述的载体，其特征在于，它具有很好的坚实性及韧性，受到挤压、碰撞不会破碎。21.一种制备载体的方法，其特征在于，它所制备的载体含有海带胶，钙盐和细胞，该方法包括以下几个步骤1)将海带胶，钙盐，氯化钠溶于水中并混匀;2)对步骤1)之产物进行杀菌处理;3)对步骤2)之产物进行冷却处理;4)在步骤3)之产物中加入细胞;5)对步骤4)之产物进行成形处理;6)对步骤5)之产物进行硬化处理;7)对步骤6)之产物进行漂洗。22.一种根据权项21之步骤1)所述的方法，其特征在于所述的海带胶的用量为1.5%至2.5%。23.一种根据权项22所述的方法其特征在于所述海带胶的用量为1.8%至2.2%。24.一种根据权项21之步骤1)所述的方法，其特征在于，所述的钙盐为碳酸钙。25.一种根据权项24所述的方法，其特征在于，所述的碳酸钙的用量为0.5%至2%。26.一种根据权项25所述的方法，其特征在于，所述碳酸钙的用量为0.8%至1.2%。27.一种根据权项21之步骤1)所述的方法，其特征在于，所述氯化钠的用量是0.1%至1%。28.一种根据权项27所述的方法，其特征在于，所述的氯化钠的用量为0.2%至0.4%。29.一种根据权项21之步骤2)所述的方法，其特征在于，所述的杀菌处理为加热杀菌处理。30.一种根据权项29所述的方法，其特征在于，加热处理的温度为65°至85℃。31.一种根据权项30所述的方法，其特征在于，所述的加热温度为75°至80℃。32.一种根据权项21之步骤3)所述的方法，其特征在于，所述的冷却处理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田相云，
申请(专利权)人：田相云，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]