[发明专利]用于嗜油菌株包埋的新型有机胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于酵母包埋领域，具体涉及一种用于嗜油菌株包埋的新型有机胶及其制备方法和应用。用于嗜油菌株包埋的新型有机胶包括有机胶以及包埋的酵母细胞；所述的有机胶包括甲基丙烯酸烷基酯单体、交联剂以及引发剂；所述的甲基丙烯酸烷基酯单体为C12‑C18烷基甲基丙烯酸甲酯。本发明所述的有机胶具有优良的油吸附能力；能够确保嗜油微生物存在于水油混合中的油层，能够持续降解石油。本发明可以长期保存酵母，并且二次加密携带DNA信息的菌株，实现信息的精准传递。

技术领域

本发明属于酵母包埋领域，具体涉及一种用于嗜油菌株包埋的新型有机胶 及其制备方法和应用。

背景技术

固定化细胞技术是利用物理或化学手段将游离状态的细胞固定或定 位在限定的空间区域，并使其保持固有的催化活性。固定化生物细胞能 持续增殖、代谢和衰亡，其活性保持稳定。固定化生物细胞能持续增殖、 休眠和衰亡，其活性始终保持稳定。固定化的生物细胞除保持其原有的 识别、结合、催化活性，支撑保证细胞/微生物的生存，保护其不受恶劣 环境的影响外，还具有细胞密度高、反应速率快、耐毒性能力强、稳定 性高、产物分离容易、能实现连续操作等特点，可大大提高生产能力。 细胞固定化技术经常用于各种生物医学和工业应用，包括益生菌递送， 生物催化剂，功能活性材料等。

目前，细胞固定化技术在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。 比如在城市污水净化方面，目前城市污水的成分愈加复杂，对处理技术 提出更高的要求。城市污水的浊度较高，容易影响固定细菌的传质性， 且城市污水化学成分复杂，对固定载体稳定性破坏性很强。曾宇等分别 采用采用琼脂、海藻酸钠、海藻酸钠加活性炭粉、聚乙烯醇、聚乙烯醇加活性炭粉为载体，包埋固定光合细菌处理城市污水，静态试验结果表 明使用海藻酸钙包埋的菌体亦表现良好活性，对污水处理96h后，COD 去除率达90％以上。

除此之外，细胞固定化技术在食品生产工业上也有非常重要的意义。 采用菌体热固法制成的固定化细胞，实现了果葡糖浆生产的连续化。 Chihata等人用固定化聚丙烯酰胺水凝胶固定能够生产天冬氨酸酶的大 肠杆菌，生产L-天冬氨酸，使生产成本降低40％。日本田边制药厂用K- 角叉菜糖凝胶包埋菌体，并用戊二醛、已二胺进行硬化处理，由此制得 的固定化菌体半衰期达630d，其生产能力比聚丙烯酰胺凝胶包埋的菌体 提高14倍。生物微胶囊是一种新兴的细胞固定化技术。进入21世纪， 微胶囊技术在食品工业上的应用发展得很快，微胶囊技术应用于食品工 业上，极大地推动了食品工业由农产品初加工向高级产品的转化，微胶 囊技术与超微粉碎技术、生物技术、膜技术和热压反应技术等相结合，为食品工业开发应用高新技术展现了美好的前景。细胞固定化技术经常 用于各种生物医学和工业应用，包括益生菌递送，生物催化剂，人工器 官，和功能活性材料等。这种策略可以作为支撑保证细胞/微生物的生存， 保护其不受恶劣环境的影响，提高其稳定性和可重复使用性。使其易于 操作，增加其在生物反应器中的密度，从而显著提高其功能。

迄今为止，科学家探索了多种有机和无机封装材料，包括水凝胶， 聚巴胺，聚电解质，聚电解质/氧化碳纳米管杂化，二氧化硅，和磷酸钙 /碳酸盐。它们都是亲水的，有几个原因。首先，成熟的技术使得生物相 容性和无毒亲水材料的制备变得容易，这可以保证被封装的细胞/微生物 的生存。其次，所有细胞和大多数微生物都生活在水环境中，亲水材料可以保证水溶性分子的有效传质。第三，生物相容性疏水封装材料的设 计仍然是一个挑战因此，亲水性材料，特别是水凝胶，似乎是目前封装 细胞/微生物的“金标准”。

然而，嗜油微生物对于工业应用是必不可少的。微藻、细菌、真菌 和酵母等产油微生物可以根据细胞内的细胞干重合成超过20％的脂质， 甚至可以在细胞干重基础上合成高达70％的脂质。