[發明專利]一種基于植物多酚單寧酸氧化自聚合對細胞表面修飾的方法

有效

• 申請號: 201810338963.0
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108531410B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 方艷;王玉珍;姜岷;張展略;馬江鋒;信豐學;章文明
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12R1/645
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 王月霞

本文公開了一種基于植物多酚單寧酸氧化自聚合對細胞表面修飾的方法，將富集的細胞置于磷酸鹽緩沖液(PBS)配制的單寧酸溶液中，搖床中震蕩反應30min~6h使單寧酸在細胞膜表面發生氧化自聚合反應形成一層緊密結合的聚合物，使整個細胞在復雜的發酵環境中能長久保持活性，提高對產物的耐受性。本發明所需要的反應條件溫和、實驗操作過程簡單。整個反應在堿性發酵溶液中一步完成，避免了對環境的污染，并且單寧酸來源廣泛，存在于植物的根、莖、皮和各種中草藥中，價格低廉，適用于大規模產業化。

技術領域

本發明涉及一種基于植物多酚單寧酸氧化自聚合對細胞表面修飾的方法，屬于微生物技術領域。

背景技術

隨著近幾年細胞傳感器、生物電子設備、生物催化等基于細胞的基礎運用快速發展，這對細胞能夠在復雜環境中保持長期的生存能力和功能性提出了更高的要求。先進的分子生物學技術被應用于改造細胞代謝途徑，同時一些物理，化學的方法也被用于提高細胞的穩定性從而提高產物的分離，例如細胞固定化、培養基優化、ARTP誘變、原為分離技術等。但是基因工程的手段受限制于細胞自身的代謝途徑，物理化學方法實驗周期過長、實驗結果不可逆、實驗安全系數低。所以考慮對細胞表面直接進行功能性的改造，選用適當的材料對細胞進行直接修飾，同時也為調節細胞功能提供了強大的工具。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題和市場需求，本發明的目的是提供一種基于植物多酚單寧酸氧化自聚合對細胞表面修飾的方法。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于植物多酚單寧酸氧化自聚合對細胞表面修飾的方法，將富集的細胞置于PBS溶液配制的的單寧酸溶液中，搖床中震蕩反應30min~6h使單寧酸在細胞膜表面發生氧化自聚合反應形成一層緊密結合的聚合物復合層，實現細胞表面功能化的修飾。

所述的富集的細胞是將過夜培養至對數期的細胞用無菌離心管離心收集。

所述的PBS溶液的pH=5.0~9.0，是摩爾質量0.02~1.0mol/L的Na₂HPO₄·12H₂O和1~0.02mol/L的KH₂PO₄配置。

所述的用PBS溶液配置的單寧酸溶液的濃度為0. 1~5. 0 g /L。

所述的震蕩反應的時間是30min~12h。

所述的樣品在搖床中震蕩反應的速度是100~200rpm。

所述的抗氧化復合層是由于單寧酸分子內的苯酚結構氧化生成相應的醌類結構，會迅速消耗大量的氧，更加能夠進行工業化的擴大生產。

單寧酸來源廣泛，存在于植物的根、莖、皮和各種中草藥中，價格低廉，適用于大規模產業化。

以酵母細胞為例：

將過夜培養的酵母細胞用無菌離心管富集，放入用磷酸鹽緩沖溶液配置的單寧酸溶液中，在搖床中震蕩反應，使單寧酸在細胞膜表面反應、形成具有一定致密性的單寧酸保護層。

本發明中，所述的單寧酸在細胞表面發生自聚反應是物理與化學的共同作用下形成的：在堿性條件下，單寧酸在20min~3h之間就能夠在細胞表面形成緊密的保護復合層。提高細胞表面膜功能的化學多功能性和維持細胞在復雜環境中的細胞活性。且實驗過程簡單、實驗周期短、實驗中不需要有機溶劑、有效地避免了對環境的污染。

本發明中，所述的單寧酸是具有多個鄰位酚羥基結構的多酚，相鄰的兩個酚羥基能與金屬離子形成穩定的五元環螯合物，鄰苯三酚結構中的第三個酚羥基促進另外兩個酚羥基的離解, 從而形成穩定的絡合物。

本發明中，所述的在細胞膜表面修飾一定厚度的聚多酚保護層，它可以保護細胞免受復雜環境、有毒產物的破壞，如紫外線光照射和活性氧損害，來維持細胞的活性。