2015年第三章：(酶工程)_动植物细胞培养产酶.ppt

植物、动物、微生物细胞的特性比较 2.培养基特点 ①需要大量无机盐 ②需多种维生素和激素 ③氮源一般为无机氮 ④一般以蔗糖为碳源 应用最广的是MS培养基和LS培养基 MS培养基是1962年为烟草细胞培养而设计的培养基。LS培养基是在其基础上演变而来的。P82表3-3 ②植物细胞获取 直接分离法 愈伤组织诱导法 原生质体再生法 ③细胞悬浮培养：转新培养基，在生物反应器中进行培养 ④分离纯化：生化技术 3.工艺控制 ⑴工艺流程 种质细胞 （体细胞；杂交瘤细胞） 分散成悬浮细胞 细胞悬浮或贴壁培养 收集 分离纯化 产物 4.产酶实例 以人黑色素瘤细胞培养生产组织纤溶酶原激活剂为例 纤溶酶原 纤溶酶 ①种质细胞用胰蛋白酶处理，分散，pH7.4磷酸盐洗涤。稀释成细胞悬浮液 ②接种到反应器中，与37℃ CO2培养箱中，长成致密单层 ③去培养液，用pH7.4磷酸盐冲洗细胞 ④换无血清Eagle培养液，继续培养 ⑤每3-4天，取出培养液分离纯化 ⑥再加新鲜Eagle培养液，继续培养 ⑦亲和层析进行分离  第三章作业： 1.概念：外植体；愈伤组织；微载体培养 2.论述植物细胞培养产酶的条件控制。 3.动物细胞培养的特点有哪些？ 4.举例说明动物细胞培养产酶的工艺过程。 * * 第三章 动、植物细胞培养产酶 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，需采用各自不同的培养工艺。 植物细胞结构 疫苗、激素、单克隆抗体、酶等 醇、有机酸、氨基酸、抗生素、核苷酸、酶等 色素、药物、香精、酶等 主要产物 非常敏感 大多数不敏感 敏感 对剪切力 不要求 不要求 大多数要求 光照要求 复杂 简单 简单 营养要求 ﹥15 0.3-6 ﹥12 倍增时间/h 10～100 1～10 200～300 细胞大小/um 动物细胞 微生物细胞 植物细胞 细胞种类 三者之间的差异主要有： 植物细胞动物细胞微生物细胞。 动物细胞、植物细胞的生产周期比微生物长。 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光照。 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。 一、植物细胞培养产酶 从外植体中→选育植物细胞→高产稳定细胞→培养→各种产物 1.植物细胞培养的特点 提高产率和产品质量 缩短周期 易于管理 3.培养工艺：——悬浮细胞培养 ⑴工艺流程 外植体→细胞的获取→细胞培养→分离→纯化产物 ①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、叶、根、芽，花、果实等切成小片段或小块。用70%-75%乙醇，0.1%升汞消毒，无菌水漂洗。 外植体： 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、种子等）的片段或小块。 愈伤组织： 将上述外植体植入诱导培养基中，于25℃左右培养一段时间，从外植体的切口部位长出小细胞团。 水稻的外植体（幼胚）和愈伤组织 外植体 愈伤组织 机械法 酶法 ⑵ 培养条件的影响与控制 ①温度：室温25℃ ②pH：微酸性范围。即pH 5.0-6.0 ③通气与搅拌 ④光照的控制：强度和时间有一定要求 ⑤前体的添加（饲喂） ⑥刺激剂的应用 4.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（SOD）为例 (1)大蒜愈伤组织的诱导 选取结实、饱满、无病虫害的大蒜蒜瓣，去除外皮，先用70%乙醇消毒20s，再用0.1%升汞消毒10min，然后无菌水漂洗3次。 在无菌条件下，切成0.5cm3的小块，植入含有3mg/L 2,4-D和1.2mg/L 6-BA 的半固体MS培养基中，在25℃，600lux，12h/d光照条件下培养18d，诱导得到愈伤组织，每18天继代一次。 (2)大蒜悬浮细胞培养 将上述在半固体MS培养基上培养18d的愈伤组织，在无菌条件下转入含有3mg/L 2,4-D和 1.2mg/L 6-BA （苄基腺嘌呤） 的液体MS培养基中，加入灭菌的玻璃珠，25℃，600lux，12h/d光照条件下震荡培养18d，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细胞转入含有3mg/L 2,4-D和1.2mg/L 6-BA 的液体MS培养基中，25℃,600lux，