第二章 酶的生物合成与发酵生产
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二章酶的生物合成与发酵生产
酶工程就是将酶所具有的生物催化功能,借助工程手段应用于社会生活的一门科学技术。
酶制剂是如何生产的呢?我们知道,酶是活细胞产生的具有催化作用的生物大分子,广泛存在于动植物和微生物体内。
酶的生产方法有三种:提取分离法、生物合成法、化学合成法。
生物合成法又包括:微生物细胞发酵产酶、植物细胞发酵产酶和动物细胞发酵产酶
第一节酶生物合成及调节
一、酶的生物合成
先从遗传信息传递的中心法则谈起(1958年,Crick提出)
遗传信息传递的中心法则:生物体通过DNA复制将遗传信息由亲代传递给子代,通过RNA 转录和翻译而使遗传信息在子代得以表达。
DNA具有基因的具有基因的所有属性。
基因是DNA的一个片段,基因的功能最终由蛋白质来执行,RNA控制着蛋白质的合成。
核酸是遗传的物质基础,蛋白质是生命活动的体现者。
1970年Temin和Baitimore发现了逆转录酶,是对中心法则的补充。
即:细胞能否合成某种酶分子。
首先取决于细胞中的遗传信息载体-DNA分子中是否存在有该酶所对应的基因。
DNA分子可以通过复制生成新的DNA,再通过转录(transcription)生成所对应的RNA,然后再翻译(translation)成为多肽链,经加工而成为具有完整空间结构的酶分子。
(一)RNA的生物合成--转录(transcription)P102
DNA分子中的遗传信息转移到RNA分子中的过程,称为转录。
转录:见课件附图,书P102
定义:以DNA为模板,以核苷三磷酸为底物,在RNA聚合酶(转录酶)的作用下,生成RNA分子的过程。
模板链(template strand):又称反意义链(antisense strand),指导转录作用的一条DNA
RNA的转录过程:转录过程分为三步:起始、延长、.终止
补充:原核生物的RNA聚合酶(DDRP)-见课件附图
E.coli的RNA聚合酶是由四种亚基组成的五聚体(α2、β、β′、)
全酶(holoenzyme)包括起始因子σ和核心酶(core enzyme)。
RNA合成过程和RNA链的延伸图解见课件。
(二)蛋白质的生物合成--翻译(translation)
1、翻译:以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
即以mRNA为模板,
以氨基酸为底物,在核糖体上通过各种tRNA、酶和辅助因子的作
用,合成多肽链的过程。
是将mRNA分子上的碱基排列次序转变为
多肽链上氨基酸排列次序的过程。
一个起始密码子:AUG,三个终
止密码子:UAA、UAG、UGA。
mRNA在细胞内含量很低,但种类非常多。
不同发育时期有不同的mRNA。
在mRNA分子中,三个碱基编码一种AA,被称为密码子(codon),多数AA有2~4个密码子。
tRNA(transfer RNA)是AA的转运工具,携带活化的AA到核糖体上。
种类很多,每种AA都有其相应的一种或几种tRNA。
其二级结构为三叶草型,三级结构呈倒L型,有反密码环,反密码环顶端均有三个核苷酸组成的反密码,与mRNA相应的密码互补结合。
还有接受AA的一端,称为AA臂(见课件)。
rRNA(ribosome RNA)是蛋白质合成的工厂核糖体是一种核酶,因E.coli的23S rRNA能够催化肽键的形成(90年代初),Cech等人证明rRNA能够自身切除内含子,Altman发现RNAase P能将大肠杆菌的tRNA分子从前体形成剪切为最终的功能形式。
所有生物的核糖体都是由大小不同的两个亚基组成的。
小亚基与mRNA结合,沿5′-3′方向移动;大亚基有A位和P位(见课件)
蛋白质生物合成是细胞代谢最复杂也是最核心的过程,其中涉及到200多种生物大分子参与作用。
2、翻译过程即蛋白质的合成过程(大肠杆菌)包括:氨基酸的活化、肽链合成的起始、肽链的延伸、肽链合成的终止与释放、氨基酸的活化与转运。
①氨基酸的活化与转运
每一种AA均由特异的活化酶体系来激活,这种酶叫氨酰tRNA合成酶。
在氨酰tRNA合成酶作用下,AA与tRNA结合为氨酰tRNA。
反应式见powerpoint。
②在核糖体上合成多肽:包括起始、延伸和终止阶段
a、肽链合成的起始阶段,分为三步(课件附图)
b、肽链合成的延伸阶段
c、肽链合成的终止阶段
l
d、肽链合成的折叠和加工处理:肽链释放出来后,需加工形成完整的空间结构的酶或蛋白质。
二、酶生物合成的调节
酶的生物合成要经过一系列步骤,在转录和翻译过程中,究竟哪些因素对酶的生物合成起调控作用呢?研究表明,转录水平的调控对酶的合成至关重要。
定义:通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制,是在基因转录水平上进行的。
意义:通过阻止酶的过量合成,节约生物合成的原料和能量。
(一)基因调控理论:P106
Jacob and Monod的操纵子学说(operon theory)
操纵子——基因表达的协同单位
调节基因(regulator gene):可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein)(一种变构蛋白),通过与效应物(effector)(包括诱导物和辅阻遏物)的特异结合而发生变构作用,从而改变它与操纵基因的结合力。
调节基因常位于调控区的上游。
启动基因(promotor gene)(启动子):有两个位点:RNA聚合酶的结合位点、cAMP-CAP 的结合位点。
CAP:分解代谢产物基因活化蛋白(catabolite gene activator protein),又称环腺苷酸受体蛋白(cAMP receptor protein,CRP)。
只有cAMP-CRP复合物结合到启动子的位点上,RNA聚合酶才能结合到其在启动子的位点上,酶的合成才能开始。
cAMP-CRP复合物的作用示意图(见课件)。
操纵基因(Operater gene):位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序,能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合,操纵酶合成的时机与速度。
结构基因(Structural gene):决定某一多肽的DNA模板,与酶有各自的对应关系,其中的遗传信息可转录为mRNA,再翻译为蛋白质。
(二)酶合成调节的类型:P105
1.诱导(induction):按酶的合成受环境影响的不同分为
组成酶:合成与环境无关,随菌体形成而合成,是细胞固有的酶类。
如EMP途径中有关酶类。
诱导酶:是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。
只有在环境中存在诱导剂时,它们才开始形成,一旦没有诱导剂,酶的合成就停止。
2.阻遏(repression)
分解代谢物阻遏(catabolite repression)
反馈阻遏(feedback repression)
两者关系:本质上相同,区别在于酶合成调节体系受控制的程度不同。
在微生物育种中常用诱变手段使诱导酶转化为组成酶,以利于大量积累所需的代谢产物。
(三)酶合成的调节机制
1.酶合成的诱导:加进某种物质,使酶生物合成开始或加速进行。
酶合成诱导的现象:
已知分解利用乳糖的酶有:α-半乳糖苷酶;β-半乳糖苷透过酶;硫代半乳糖苷转乙酰酶。
实验:
(1)大肠杆菌生长在葡萄糖培养基上时,细胞内无上述三种酶合成;
(2)大肠杆菌生长在乳糖培养基上时,细胞内有上述三种酶合成;
(3)表明菌体生物合成的经济原则:需要时才合成。
A、乳糖操纵子的结构有活性的阻遏蛋白与操纵基因结合,使乳糖结构基因不能表达。
(powerpoint附图)
B、乳糖酶的诱导乳糖和有活性的阻遏蛋白结合成无活性的阻遏蛋白,不能与操纵基因结合,乳糖结构基因得以表达。
(见powerpoint附图)
2.酶合成的阻遏作用(末端代谢产物阻遏作用):由某代谢途径末端产物的过量累积引起的阻遏。
特点是同时阻止合成途径中所有酶的合成。
酶合成阻遏的现象:实验
(1)大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时,检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在。
(2)在上述培养基中加入色氨酸,检测发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低,直至消失。
(3)表明色氨酸的存在阻止了色氨酸合成酶的合成,体现了菌体生长的经济原则:不需要就不合成。
色氨酸操纵子——酶的阻遏(课件附图):
阻遏蛋白不能与操纵基因结合,结构基因表达;
代谢产物与阻遏蛋白结合,使之构象发生变化与操纵基因结合,结构基因不能表达
酶的合成和诱导操纵子模型见课件。
阻遏作用机理与诱导作用的机理相似。
无阻遏物时,调节基因(R)产生的阻抑蛋白与操纵基因(O)的亲和力弱,不与操纵基因结合,已结合在启动基因(P)上的RNA聚合酶能顺利通过操纵基因到达结构基因,转录而合成酶蛋白。
当阻遏物达到一定浓度时,阻遏蛋白育辅阻遏物特异结合,使其结构发生变化,使阻遏蛋白与操纵基因的亲和力增强,阻止了RNA聚合酶通过,时结构基因上的遗传信息无法转录,酶合成受阻。
3.分解代谢物阻遏
指细胞内同时有两种分解底物(碳源或氮源)存在时,利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象。
分解代谢物的阻遏作用,并非由于快速利用的甲碳源本身直接作用的结果,而是通过甲碳源(或氮源等)在其分解过程中所产生的中间代谢物所引起的阻遏作用
分解代谢物阻遏现象:
实验:细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长,优先利用葡萄糖。
待葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖,产生了两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期的“二次生长现象”(diauxie 或biphasic growth)。
这一现象又称葡萄糖效应,产生的原因是由于葡萄糖降解物阻遏了分解乳糖酶系的合成。
此调节基因的产物是环腺苷酸受体蛋白(CRP),亦称降解物基因活化蛋白(CAP)。
三、提高酶产量的策略
(一)菌种选育
1.诱变育种
(1)使诱导型变为组成型——选育组成型突变株
(2)使阻遏型变为去阻遏型——选育营养缺陷型突变株
•解除反馈阻遏——选育结构类似物抗性突变株
•解除分解代谢物阻遏——选育抗分解代谢阻遏突变株
2.基因工程育种
(1)改变细胞调节基因,使菌种由诱导性变为组成型
(2)增加结构基因的拷贝数,增加细胞专一性酶的生产。
(二)条件控制
1.添加诱导物包括酶的作用底物、反应产物和底物类似物,其中酶的底物类似物最有效,不能被酶作用或很少作用。
2.降低阻遏物浓度避免使用葡萄糖,采用较难利用的淀粉,避免培养基过于丰富,采用补料分批培养方式,分次流加碳源。
3.添加表面活性剂P110
采用诱导物或降低阻遏物浓度的方法存在成本问题和操作问题(流加易染菌),有时采用添加表面活性剂有时采用添加表面活性剂来促进酶的分泌。
原理:细胞内酶含量提高到一定程度,会被细胞内蛋白酶分解,加入表面活性剂可使胞内酶未被分解即被释放到胞外,因为表面活性剂有助于改善细胞通透性。
4.添加产酶促进剂
酶促进剂对不同细胞、不通酶的作用效果各不相同,需通过试验选用适当的产酶促进剂并确定最适浓度。
如添加植酸钙镁可使桔青霉素生产磷酸二酯酶的量提高10-20倍。
第二节酶发酵动力学
酶发酵动力学研究发酵过程中细胞生长速率、产物形成速率及环境因素对这些速率的影响,及研究生物反应速度的规律。
包括细胞生长动力学和产酶动力学。
一、细胞生长动力学
在分批培养(batch culture)过程中,细胞生长一般要经历延迟期、指数生长期、减速期、静止期和衰亡期5个阶段。
(课件附细胞生长曲线图)
人们对细胞生长动力学的研究,自20世纪40年代就已开始。
法国的莫诺德(Monod)于1942年首先提出了表示微生物生长的动力学方程。
营养物浓度(生长限制基质浓度)和生长速率之间的动力学关系:Monod模型。
图2-4表示的是微生物生长的Monod模型(见课件)。
1.µ:比生长速率(1/h)(specific growth rate)
2µmax:最大比生长速率(1/h)
3S:营养物浓度(生长限制基质浓度)克/L
4.Ks:莫诺德常数或饱和常数或营养物利用常数克/L,或mol/L
Monod方程的前提:当培养物中只有一种限制性基质而不存在其他生长因素的限制时。
Monod方程并不是唯一的细胞生长动力学模型,还有许多人提出了许多动力学模型,
由于Monod方程较简单,所以应用更普遍。
P113
Monod方程式一个经验式,形势与米氏方程十分相似。
二、产酶动力学
(一)酶生物合成的模式
根据酶的合成与细胞生长之间的关系,可将酶的生物合成分为3种模式,即:
1.生长偶联型(又称同步合成型)即酶的生物合成与细胞生长同步。
特点:酶的合成可以诱导,但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。
当去除诱导物、细胞进入平衡期后,酶的合成立即停止,表明这类酶所对应的mRNA很不稳定。
如利用米根霉生产脂肪酶。
生长偶联型中的特殊形式——中期合成型
酶的合成在细胞生长一段时间后才开始,而在细胞生长进入平衡期以后,酶的合成也随着停止。
特点:酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。
所对应的mRNA是不稳定的。
例如:枯草杆菌合成碱性磷酸酶,由于受其反应产物无机磷算的阻遏,而磷酸又是细胞生长必不可缺的营养物质,培养基中必然有磷酸存在。
当细胞生长一段时间后,培养基中的无机磷酸几乎被用完,无机磷酸的阻遏解除,酶才开始大量合成。
由于碱性磷酸酶对应的mRNA
不稳定,寿命只有30min左右,细胞生长进入平衡期后,酶合成停止。
(见powerpoint枯草杆菌碱性磷酸酶合成曲线)
2.部分生长偶联型(又称延续合成型)即酶的合成在细胞的生长阶段开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以延续合成较长一段时间。
特点:可受诱导,一般不受分解代谢物和产物阻遏,所对应的mRNA相当稳定。
例如:黑曲霉生产聚丰乳糖醛酸酶,加诱导物乳糖醛酸,培养40h左右,细胞进入对数生长期;当培养80h左右,细胞进入平衡期,酶继续合成至120h左右。
(见powerpoint黑曲霉聚半乳糖醛酸酶合成曲线)
3.非生长偶联型(又称滞后合成型)只有当细胞生长进入平衡期以后,酶才开始合成并大量积累。
许多水解酶的生物合成都属于这一类型,如抗生素、许多水解酶等。
特点:受分解代谢物的阻遏作用。
所对应的mRNA稳定性高。
例如:黑曲霉产生的酸性蛋白酶,细胞进入生长平衡期以后,酶才开始合成并大量积累。
总结:
影响酶生物合成模式的主要因素
1)mRNA的稳定性
2)培养基中阻遏物的存在
酶生产中最理想的合成模式:P116
延续合成型:发酵过程中没有生长期和产酶期的明显差别。
细胞开始生长就有酶的产生,直至细胞生长进入平衡期后,酶还可以继续生成一段时间。
对于:
同步合成型:提高对应的mRNA的稳定性,如降低发酵温度。
滞后合成型:尽量减少甚至解除分解代谢物阻遏,使酶的合成提早开始。
中期合成型:要在提高mRNA稳定性以及解除阻遏两方面努力。
(二)产酶动力学P116
研究细胞产酶速率以及各种因素对产酶速率的影响。
细胞产酶动力学与细胞的生长速率、细胞浓度及细胞产酶模式有关。
几种产酶模式图见课件
动力学模型对发酵过程分析、过程优化和过程控制具有重要意义,必须在取得大量实验数据的基础上,才能得到合理可行的动力学模型和方程。
第三节微生物发酵产酶
利用微生物的生命活动获得所需酶的技术过程,大多数酶才用微生物生产,原因:P45
一、产酶微生物的分离和选育
1.优良产酶菌种应具备的条件P55
(1)酶产量高
(2)易培养(生长速率高、营养要求低)
(3)遗传性能稳定,不易退化
(4)易分离提纯
(5)安全可靠(不是致病菌)
2.常用的产酶微生物P46
3.产酶微生物的分离和筛选P56图示a-淀粉酶的筛选和蛋白酶产生菌的获得方法
1)样品的采集:从富含该酶作用底物的场所采集样品,也可从菌种保藏机构有关研究部门获得。
2)富集培养:使天然样品中的劣质菌变为人工环境中的优势菌,方法:投其所好,取其所抗。
3)分离获得微生物的纯培养(pure culture)。
4)初筛:选出产酶菌种,以多为主。
要求方法快捷简便(透明圈法)
5)复筛:选出产酶水平相对较高的菌株,以质为主。
要求方法相对精确,反映产酶实际能力。
4.产酶微生物优良菌种的选育
•诱变育种
•原生质体融合育种
•基因工程育种
传统育种方法简单、投资少、收获大,但是缺乏定向性和盲目性,且基因变异的程度有限;基因工程育种可以完全突破物种间的障碍,实现真正意义上的远缘杂交,这是一种人为定向的改造菌种的方法,目的性强,成功率高,为微生物育种带来了一场革命。
二.微生物发酵产酶方法
1.固体培养:特别适合于霉菌培养
2.液体培养:目前酶发酵生产的主要方式
3.固定化细胞:需要特殊的固定化细胞反应器
三.微生物酶的类型
1.胞外酶:大多是水解酶(如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶),是微生物为了利用环境中的大分子而释放到细胞外的,即使胞外浓度很高,胞内也能维持较低水平,受到的调节控制少。
2.胞内酶:指合成后仍留在细胞内发挥作用的酶,酶活性和浓度受到中间产物和终产物的调控。
第四节动、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。
图示动物细胞模式图、植物细胞结构。
植物、动物、微生物细胞的特性比较p127
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
1.植物细胞培养的特点,提取法缺点p127
2.培养基特点:
①植物细胞生长需要大量无机盐(包括N、P、K、Ca、Mg、S等6大元素,Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等7种微量元素)。
②多种维生素(硫胺素B1、吡哆醇B6、烟酸、肌醇)生长素、分裂素。
③氮源一般为无机氮
④碳源一般为蔗糖
植物细胞常用的培养基,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培养基是在其基础上演变而来的。
3.培养方法:P129植物细胞的大规模培养方式-悬浮细胞培养
步骤与微生物细胞一样,分为三步:P129下
①细胞株的建立;包括外植体的选择与处理、愈伤组织的培养。
愈伤组织经单细胞分理出的优良无性繁殖系,经摇瓶培养得游离细胞供作种子。
(图示水稻的外植体(幼胚)和愈伤组织)
②扩大培养:种子细胞多次扩大繁殖后,作发酵接种材料;
③大罐培养:生产所需植物产品。
培养方式:分批、半连续、连续;
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。
4.培养条件的影响与控制
(1)温度:室温(25℃)。
(2)pH:微酸性范围(5~6)。
(3)通气与搅拌:适当。
(4)光照的控制:对光照强度、时间、波长有一定要求。
(5)前体的添加(饲喂):增加次级代谢产物的产率。
(6)诱导子(elicitors)的应用:强化次级代谢物的生物合成。
5.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/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。
(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/L 6-BA的液体MS培养基中,25℃,600lux,12h/d光照条件下震荡培养18d。
(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。
二、动物细胞培养产酶
1.动物细胞培养的特点P127.下
①细胞生长速度慢。
细胞倍增时间15~100h,易受污染,需添加抗生素。
②细胞体积大,无细胞壁保护,对剪切力敏感。
需控制温度、pH值、渗透压、通风搅
拌等条件,以免破坏细胞。
③反应过程成本高,产品价格贵。
用于珍贵药物的生产,产物分布细胞内外;培养基复
杂,须添加血清。
④细胞具有锚地依赖性。
⑤原代细胞一般繁殖50代即退化死亡。
2.培养基:动物细胞培养即大致分为三类P131
①天然培养基:早期采用。
血浆凝块、血清、淋巴液、胚胎浸液等成分复杂、来源有限,不适合大量培养基的需要。
②合成培养基:成分明确(AA、维生素、糖类、无机盐等),组分稳定,但需加入一定量的动物血清。
考虑到经济成本和血清供给,不现实。
③无血清培养基:基本合成培养基加生长因子(功能因子),成份明确;基本合成培养基加组织抽提掖,成份复杂,含量不确定。
无血清培养基的优点:P131下
①提高了细胞培养的可重复性,避免了血清批次之间差异的影响。
②减少了由血清带来的病毒、真菌如支原体等微生物污染的危险。
③供应充足稳定。
④细胞产品易于优化。
⑤避免了血清中某些因素对细胞的毒性。
⑥减少了血清中蛋白对某些生物测定的干扰。
3.培养方法(动物细胞分悬浮型(癌细胞、血液细胞)、贴壁型)
(1)悬浮培养(suspension culture)
让细胞自由的悬浮于培养基内生长繁殖的培养方法。
优点:操作简单,培养条件均一,保质供氧好,容易扩大培养规模。
但对于大多数具有锚地依赖性的动物细胞,不能采用悬浮培养方式。
(2)贴壁培养(anchorage-dependent culture)
让细胞贴附在某种基质上生长繁殖的培养方式。
优点与悬浮培养正好相反。
缺点:操作麻烦,需要合适的贴附材料和足够的面积,培养条件不易均一,保质和供氧较差。
⑶贴壁-悬浮培养(pseudo-suspension culture)
又称假悬浮培养,将悬浮培养和贴壁培养巧妙结合的培养方法,包括:
a、微载体培养(microcarrier culture)
将葡聚糖等微小颗粒加入到培养基,动物细胞可贴附在颗粒表面生长。
特点:贴附面积大,供细胞贴附生长繁殖;载体体积小,比重轻,可悬浮在培养基内。
b、包埋(entrapment)和微囊(microencapsulation)培养
与微载体的不同之处:细胞不是贴附在载体表面,而是被包埋或包裹在凝胶载体内。
优点:保护细胞免受剪切力的损害;实现动物细胞高密度大规模培养;有利于下游产物纯化。
c、结团培养(aggregate culture)
利用细胞本身作为基质,相互贴附后,再用悬浮法培养。
优点:操作简便,节省了用微载体的成本。
4.培养条件的影响与控制
(1)温度:一般控制在36.5℃.
(2)pH值:一般控制在7.0-7.6的微碱性范围内。
(3)渗透压:应与细胞内渗透压相同。
(4)溶解氧:根据情况随时调节。