[發明專利]負載離子液體微囊化產紫青霉細胞及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910270803.1
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110004137A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 曹紅;歐陽巧鳳;謝睆
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/12;C12N1/14;C12P33/00;C12R1/80
• 代理公司: 山東博睿律師事務所 37238
• 代理人: 丁波

本發明公開了負載離子液體微囊化產紫青霉細胞及其制備方法和應用，所述制備方法包括以下步驟：提供包含羧甲基纖維素鈉、氯化鈣和[MBPy]Tf₂N的混合溶液，加入產紫青霉(Penicillium purpurogenum ) CGMCC No.446的菌懸液，混合均勻后，滴入海藻酸鈉溶液中，成型制得微囊化細胞，將微囊化細胞浸入氯化鈣溶液固化，即制得所述負載離子液體微囊化產紫青霉細胞。本發明還公開了所述負載離子液體微囊化產紫青霉細胞在生物合成單葡萄糖醛酸基甘草次酸中的應用。本發明負載離子液體微囊化產紫青霉細胞基于培養時間的GAMG產率變化接近游離細胞的培養過程，說明此微囊化體系具有優良的生物催化效率。

技術領域

本發明涉及一種微囊化細胞，尤其涉及一種負載離子液體產紫青霉微囊化細胞及其制備方法和應用。

背景技術

微囊化細胞技術為游離細胞培養過程增加細胞培養密度、增強逆境耐受能力、增加底物的轉化量、提高微生物全細胞催化的穩定性和重復利用提供技術保障。然而，微囊化環境不同于游離細胞培養過程，研究發現微囊化環境中細胞存在生長滯后、代謝滯后、分化水平降低等現象。

離子液體(ionic liquids,ILs)一般是由陰、陽離子構成的室溫熔融鹽，因其獨特的理化性質，在生物學領域有廣泛應用研究。離子液體作為生物催化介質與酶或全細胞作用時，具有維持或提高酶的活性、穩定性、立體選擇性等作用，并可抑制副反應的發生。然而，離子液體作為反應介質、萃取劑時存在使用量大、使用成本高和難于回收利用等問題。

CN 104342430 A公開了一種負載離子液體中空液芯微囊化細胞及其應用，該微囊化細胞是通過以下步驟制備獲得的：配制含氯化鈣、殼聚糖、[BMIm]PF₆的混合溶液；將混合溶液與產紫青霉(Penicillium purpurogenum Li-3)菌懸液混合，獲得混懸液；將混懸液逐滴滴入海藻酸鈉溶液中，即得。該專利申請在微囊化細胞制備過程中添加[BMIm]PF₆，[BMIm]PF₆在微囊化細胞中以及微囊化細胞表面形成大量的孔隙，[BMIm]PF₆即聚集這些孔隙、微囊化細胞表面以及中空液芯內；[BMIm]PF₆的加入不僅使得微囊化細胞三層結構之間的聯系更加緊密，提高了微囊化細胞的機械強度；而且還提高了微囊化細胞的傳質性能，提高了微囊化細胞的生物催化活性。但與離體細胞相比，該微囊化細胞生物合成GAMG的產率相對較低，尤其在78小時左右的時間段。

發明內容

本發明提供了一種負載離子液體微囊化產紫青霉細胞的制備方法，以解決現有微囊化細胞生物合成GAMG相對離體細胞產率較低的問題。

一種負載離子液體微囊化產紫青霉細胞的制備方法，包括以下步驟：

提供包含羧甲基纖維素鈉、氯化鈣和[MBPy]Tf₂N的混合溶液，加入產紫青霉(Penicillium purpurogenum)CGMCC No.446(自篩，已保藏)的菌懸液，混合均勻后，滴入海藻酸鈉溶液中，成型制得微囊化細胞，將微囊化細胞浸入氯化鈣溶液固化，即制得所述負載離子液體微囊化產紫青霉細胞。

優選的，混合溶液中，所述羧甲基纖維素鈉的重量體積百分數為1.0％-1.8％。

優選的，混合溶液中，所述氯化鈣的重量體積百分數為0.5％-2.5％。

優選的，混合溶液中，所述[MBPy]Tf₂N的體積百分數為不大于30％。

優選的，所述菌懸液的濃度為5g/L，加入混合溶液的體積百分數為2％-6％。

優選的，所述海藻酸鈉溶液的重量體積百分比濃度為0.6％-1.4％。

優選的，所述氯化鈣溶液的重量體積百分比濃度為不大于1.5％。