细胞工程与食品产业.pptxVIP

细胞工程与食品产业;第一节、概述;研究范畴; 1）植物细胞和组织培养技术; 2）动物细胞和组织培养技术 ; 3）细胞融合技术（体细胞杂交技术） ;;;6）胚胎工程技术;7）干细胞和组织工程;8）细胞培养生物反应器;2、植物细胞工程的应用;第13页/共172页;第14页/共172页;第15页/共172页;第16页/共172页; 紫杉醇(taxol)是从红豆杉属(Taxus L.)植物中分离出的一个具有独特抗肿瘤活性的二萜类化合物，现已应用于临床治疗卵巢癌和乳腺癌。;三、动物细胞工程的应用; 是指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的生长、分裂和繁殖，并在培养过程中不再形成组织的一项技术。;一、 植物细胞工程的发展;　　1902年，德国著名植物生理学家Haberlandt, 提出细胞全能性学说，并首次进行高等植物的细胞培养实验，但细胞未能发生细胞分裂和增殖。;培养技术建立;植物细胞培养技术应用发展; 1.首先，要取材和除菌。用一定的化学试剂对材料进行严格的表面清洗、消毒。有时还要借助某些特定的酶，对材料进行预处理，以期得到分散生长的细胞。 常用的消毒灭菌剂:效果较好的有几种化学试剂，如次氯酸钙、次氯酸钠和氯化汞等。; 2.其次，根据各类细胞的特点，配制细胞培养基，对培养基进行灭菌或除菌。采用无菌操作技术，将生物材料接种于培养基中。;3. 最后，将接种后的培养基放入培养室或培养箱中，提供各类细胞生长所需的最佳培养条件。当细胞达到一定生物量时应及时收获或传代。 ;三.植物细胞培养基;　　无机盐：有不少盐可用来提供“大量元素”和“微量元素”，表中给出了常用培养基中无机盐的含量。;　　培养中的细胞对蔗糖和葡萄糖都能利用，果糖的利用效果较差。培养基中的蔗糖可迅速分解成葡萄糖和果糖，葡萄糖首先被利用，然后再利用果糖。也可采用其它糖作能源，但效果不佳。 ; 　培养中的植物细胞都需要硫胺素，加入烟酸、泛酸、生物素和叶酸，效果更好。原生质体培养通常需要大多数必需维生素。 ; 虽然植物细胞在培养过程中一般都能合成所需的氨基酸，但加入L-谷氨酰胺或其他氨基酸混合物是很有好处的。此外，还使用蛋白酶解产物，如酪蛋白或酪蛋白水解氨基酸。其它有机添加剂还有如乳蛋白水解物，酵母提取物等; 激素分为两类，生长素和分裂素。生长素促进细胞生长，最有效和最常用的是吲哚乙酸和萘乙酸；分裂素促进细胞分裂，常用的是腺嘌呤衍生物。使用最多的是6-苄氨基嘌呤和玉米素，对芽的诱导具有重要作用。分裂素和生长素通常一起使用，来促进细胞的分裂、生长。;四.愈伤组织和悬浮细胞培养技术;第34页/共172页;愈伤组织的诱导;要求：松散性好、增殖快、再生能力强。其外观一般是色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色，呈细小颗粒状，疏松易碎;悬浮系的建立与培养;第38页/共172页;第39页/共172页;高表达细胞系的筛选建立;五.单细胞培养技术;酶法;化学法;看护培养;第45页/共172页;优点： 简便易行，效果好。 缺点： 不能在显微镜下追踪细胞分裂、生长过程。;将悬浮单细胞与融化的琼脂培养基均匀混合后平铺一薄层在培养皿底上的培养法。;平板培养;平板培养植板率;优点： 单细胞在培养基中分布均匀，便于在显镜下对细胞进行定点观察。筛选效率高、筛选量大、操作简便。 缺点： 通气状况不好，排泄物质易积累造成 毒害或影响组织吸收。;微室培养;第52页/共172页;;优点： 可对培养细胞连续进行显微观察，了解一个细胞的生长、分裂、分化等过程。 缺点： 培养基少，营养和水分难以保持，pH变动幅度大，培养细胞仅能短期分裂。;六.提高植物细胞次级代谢产物含量的方法;毛状根培养;第57页/共172页;冠瘿瘤培养;植物细胞大规模培养在食品工业中的应用;植物细胞大规模培养的特点;几种流体特征;1.植物细胞悬浮细胞培养;2.植物细胞固定化培养;（1）有利于次生物质的合成、积累； （2）减弱剪切力损伤； （3）有利于连续培养和产物的收集；;1）悬浮培养生物反应器;机械搅拌植物细胞反应器; 机械搅拌反应器的优点及存在的问题;非机械搅拌反应器;第69页/共172页;气体搅拌反应器的优点及存在的问题;2)固定化细胞生物反应器　　;;流化床反应器;膜反应器;第三节、动物细胞培养技术; 19世纪30年代，Muller, Schwann, Virchow等相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等病理组织中观察到多核细胞现象。 1849年Lobing在骨髓中也发现了多核现象的存在，1855年～1858年，科学家们在肺组织和各种正常组织及发尖和坏死部位都发现了多核细胞。 ;1859年，A. Barli在研究黏虫的生活史时发现，某些黏虫存在着由单个核细胞融合形成多核的原生质