固定化微生物的制備方法

目前，固定化微生物的制備方法多種多樣，國內外沒(méi)有統一的分類(lèi)標準，根據對各種方法的分析，可將其分為物理固定法和化學(xué)固定法兩大類(lèi)。物理固定法主要有包埋法、吸附法（載體結合法）和包絡(luò )法，化學(xué)固定法包括共價(jià)結合法和交聯(lián)法（架橋法）等。

一、包埋法

包埋法是將微生物菌體包埋在半透性的聚合物凝膠或膜內，小分子的底物和產(chǎn)物可以自由出入，而微生物卻不會(huì )漏出。包埋法可分為高分子合成包埋、離子網(wǎng)絡(luò )包埋及沉淀包埋，是目前研究最廣泛的固定化方法。常用的包埋法固定微生物的載體材料有天然高分子多糖類(lèi)的海藻酸鈣凝膠和卡拉膠、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(ACAM)等。其中，天然高分子凝膠對微生物無(wú)毒，傳質(zhì)阻力小，但結合強度��；有機合成高分子凝膠強度高，影響微生物的生物活性，同時(shí)傳質(zhì)阻力大。

二、吸附法

吸附法是利用微生物所具有的可吸附到固體物質(zhì)表面或其它細胞表面的能力，將微生物吸附在附加劑的表面的方法，這是一種非常廉價(jià)和有效、比較常用的微生物固定化方法。吸附法可分為物理吸附和離子吸附。物理吸附是使用具有高吸附能力的物質(zhì)，如硅膠、活性炭、多孔玻璃、碎石、卵石、鉛炭、硅藻土、多孔磚等吸附劑，將微生物吸附在表面使其固定化。離子吸附是利用微生物在解離狀態(tài)下離子鍵作用而固定于帶有相反電荷的離子交換劑上，常見(jiàn)的離子交換劑有DEAE-纖維素、CM-纖維素等。

三、包絡(luò )法

20世紀90年代初期，為克服吸附法和包埋法固定微生物的缺點(diǎn)，又提出用包絡(luò )法固定微生物的新技術(shù)。包絡(luò )法以人工合成生物相容性好的聚丙烯酸酯共聚物基體型多孔顆粒為載體。鄭邦乾等[5]的研究表明，微生物即可在該多孔載體外表面生成機械強度高的生物膜，又可在載體內孔中聚集大量的微生物，增大了微生物的聚集密度，而且提高了生物粒子承受水力負荷的能力。

四、共價(jià)結合法

共價(jià)結合法是細胞表面上官能團和固相支持物表面的反應基團形成化學(xué)共價(jià)鍵連接，從而固定微生物。該方法固定化微生物穩定性好，不易脫落，但限制了微生物的活性，同時(shí)反應激烈，操作與控制復雜苛刻。

五、交聯(lián)法

交聯(lián)法是通過(guò)微生物與具有兩個(gè)或兩個(gè)以上官能基團的試劑反應，使微生物菌體相互連接成網(wǎng)狀結構而達到固定化微生物的目的。聚集-交聯(lián)固定法是使用凝聚劑將菌體細胞形成細胞聚集體，再利用雙功能或多功能交聯(lián)劑與細胞表面的活性基團發(fā)生反應，使細胞彼此交聯(lián)形成穩定的立體網(wǎng)狀結構。這樣，高效菌體不易流失，生物濃度高，而使處理效果提高。最為常見(jiàn)的交聯(lián)劑是戊二醛。

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