酶工程3 动、植物细胞培养产酶.ppt

2.几种常用的植物细胞培养基MS培养基（LS和RM培养基）B5培养基White培养基KM-8P培养基应用最广的是MS培养基和LS培养基MS培养基是1962年由Murashinge和Skoog为烟草细胞培养而设计的培养基。LS、RM培养基是在其基础上演变而来的。第23页，共42页，星期日，2025年，2月5日3.植物细胞培养基的配制将各种组分分成大量元素液、微量元素液、维生素溶液和植物激素溶液等几个大类,先配制成10倍或者100倍浓度的母液,放在冰箱保存备用。在使用时,吸取一定体积的各类母液,按照比例混合、稀释,制备所需的培养基。第24页，共42页，星期日，2025年，2月5日(三)温度的控制植物细胞培养的温度一般控制在室温范围(25℃左右)。温度高些,对植物细胞的生长有利,温度低些,则对次级代谢物的积累有利。但是通常不能低于20℃,也不要高于35℃。有些植物细胞的最适生长温度和最适产酶温度有所不同,要在不同的阶段控制不同的温度。第25页，共42页，星期日，2025年，2月5日(四)pH值的控制植物细胞的pH值一般控制在微酸性范围,即pH5.0～6.0。培养基配制时,pH值一般控制在5.5～5.8范围,在植物细胞培养过程中,一般pH值变化不大。第26页，共42页，星期日，2025年，2月5日(五)溶解氧的调节控制植物细胞的生长和产酶需要吸收一定的溶解氧。溶解氧一般通过通风和搅拌来供给。适当的通风、搅拌还可以使植物细胞不至于凝集成较大的细胞团,以使细胞分散,分布均匀,有利于细胞的生长和新陈代谢。然而,由于植物细胞代谢较慢,需氧量不多,过量的氧反而会带来不良影响。加上植物细胞体积大、较脆弱、对剪切力敏感,所以通风和搅拌不能太强烈,以免破坏细胞。这在植物细胞反应器的设计和实际操作中,都要予以充分注意。第27页，共42页，星期日，2025年，2月5日(六)光照的控制大多数植物细胞的生长以及次级代谢物的生产要求一定波长的光的照射,并对光照强度和光照时间有一定的要求,而有些植物次级代谢物的生物合成却受到光的抑制。在植物细胞培养过程中,应当根据植物细胞的特性以及目标次级代谢物的种类不同,进行光照的调节控制第28页，共42页，星期日，2025年，2月5日(七)前体的添加前体是指处于目的代谢物代谢途径上游的物质。为了提高植物细胞培养生产次级代谢物的产量,在培养过程中添加目的代谢物的前体是一种有效的措施。第29页，共42页，星期日，2025年，2月5日(八)刺激剂的应用刺激剂(elecitor)可以促使植物细胞中的物质代谢朝着某些次级代谢物生成的方向进行,从而强化次级代谢物的生物合成,提高某些次级代谢物的产率。所以在植物细胞培养过程中添加适当的刺激剂可以显著提高某些次级代谢物的产量。常用的刺激剂：微生物细胞壁碎片和果胶酶、纤维素酶等微生物胞外酶。第30页，共42页，星期日，2025年，2月5日四、植物细胞培养产酶的工艺过程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/L2,4-D和1.2mg/L6-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。第31页，共42页，星期日，2025年，2月5日(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/L2,4-D和1.2mg/L6-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/L2,4-D和1.2mg/L6-BA的液体MS培养基中，25℃,600lux，12h/d光照条件下震荡培养18d。第32页，共42页，星期日，2025年，2月5日(3)酶的分离纯化细胞培养完成后，收集细胞，经过细胞破碎、提取、分离得到超氧化物歧化酶。超氧化物歧化酶(SOD)：是催化超氧负离子进行氧化还原反应的氧化还原酶,具有抗辐射、抗氧化、抗衰老的功效。SOD可