动植物细胞培养产酶tostudents.ppt

七、现状：1、产率低2、周期长，易染菌3、光照难控制，放大难4、成本高，生产高价值产品第31页，共46页，星期日，2025年，2月5日动植物细胞培养产酶第二节动物细胞培养产酶动物细胞特性没有细胞壁，细胞脆弱（区别于植物和微生物）体积比微生物细胞大几千倍，但稍小于植物细胞在肌体内相互粘连，以群体形式存在在培养时具有群体效应、贴壁依赖性、接触抑制性、功能全能性营养要求复杂（血清培养基）第32页，共46页，星期日，2025年，2月5日动植物细胞培养产酶动物细胞培养产酶动物细胞培养的特点主要用于生产蛋白质生长缓慢容易受污染（细菌、支原体），培养过程中需添加抗生素对剪切力特别敏感（胞外缺少保护结构）大部分具有贴壁依赖性——贴壁培养培养基成分复杂，价格高昂细胞生命有限，一般最多继代培养50代即退化死亡第33页，共46页，星期日，2025年，2月5日动植物细胞培养产酶动物细胞培养产酶动物细胞培养方式——悬浮培养适用于非贴壁依赖型细胞杂交瘤细胞、肿瘤细胞、体液（血液、淋巴液）细胞类似于微生物细胞的深层发酵，但工艺条件有较大差别对通气、搅拌耐受性差对氧气的要求较微生物低，培养时需通入一定比例CO2优点（相对于贴壁培养）细胞在培养液中均匀分散，生长情况良好传代培养容易，无需消化分散细胞培养基中营养成分利用率高第34页，共46页，星期日，2025年，2月5日动植物细胞培养产酶动物细胞培养产酶动物细胞培养方式——贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞上皮细胞、成纤维细胞细胞在培养容器表面迅速铺展并分裂滚瓶培养系统结构简单，但比表面积小微载体培养系统由葡聚糖凝胶等聚合物制得的微球兼具单层培养和悬浮培养的优势细胞生长环境均一第35页，共46页，星期日，2025年，2月5日Enzyme Engineering关于动植物细胞培养产酶tostudents第1页，共46页，星期日，2025年，2月5日植物、动物、微生物细胞的特性比较细胞种类植物细胞微生物细胞动物细胞细胞大小/um200～3001～1010～100倍增时间/h﹥120.3-6﹥15营养要求简单简单复杂光照要求大多数要求不要求不要求对剪切力敏感大多数不敏感非常敏感主要产物色素、药物、香精、酶等醇、有机酸、氨基酸、抗生素、核苷酸、酶等疫苗、激素、单克隆抗体、酶等第2页，共46页，星期日，2025年，2月5日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。第3页，共46页，星期日，2025年，2月5日雪莲中黄酮类化合物为主要成分。黄酮类化合物以黄酮（2-苯基色原酮）为母核而衍生的一类黄色色素。黄酮化合物具有多种生物活性，抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静，在抗氧化、抗癌、防癌等方面也有显著效果；是大多数氧自由基的清除剂，对治疗冠心病、心绞痛、高血压等有显著效果；对降低舒张压，防治心律失常、心血管病和活血化瘀也起重要作用。自然资源有限，生长条件苛刻，很难人工栽培。通过水母雪莲细胞培养生产黄酮有着重要意义。第4页，共46页，星期日，2025年，2月5日动植物细胞培养产酶本章主要内容动植物细胞中酶生物合成的调节植物细胞培养产酶植物细胞及其培养特点植物细胞培养及产酶的工艺控制动物细胞培养产酶动物细胞及其培养特点动物细胞培养及产酶的工艺控制第5页，共46页，星期日，2025年，2月5日动植物细胞培养产酶第一节动植物细胞中酶生物合成的调节从基因到蛋白质有关微生物细胞中酶合成的调节理论也基本适用于动植物细胞动植物细胞具有比微生物更多的调节方式转录水平调节翻译水平调节激素、神经调节第6页，共46页，星期日，2025年，2月5日动植物细胞培养产酶动植物细胞中酶生物合成的调节一、细胞分化改变酶的生物合成——端粒（telomere）端粒是真核生物染色体的末端结构由富含G、T的DNA简单重复序列不断重复而成人端粒序列：……TTAGGG……保护真核生物染色体免遭破坏牺牲自我，填补DNA复制后在5’-端留下的空隙端粒随细胞年龄的增长而逐渐缩短端粒酶（telomerase）——催化端