(3)磁化水处理技术
磁化水是一种被磁场磁化了的水,是通过磁化器产生的。磁化器是一种流体磁化装置磁铁固定组装的结构,外部为金属壳,两端为高密度精细机械加工而成的螺帽。磁化水在工业、农业和医疗等领域有广泛的应用。
对于生物来说, 磁场是一种物理刺激因素,与超声、X 射线、放射性辐射等有若干相似的地方。磁场的生物效应多种多样,在生物的浸种、发芽、发育和生长的某一过程或几个过程中施加磁场处理操作,在多数情况下呈现出值得注意的效应,例如菌种变异等。
王福东等人对将磁化水处理菌种的技术应用于甾体微生物转化进行了尝试。具体考察了磁化水处理菌种对微生物羟化16α,17α-环氧黄酮转化反应的效应。磁化水处理条件为:磁场强度0.24-0.25T、静置磁化、作用时间30min。研究表明经磁化水处理的绿僵菌菌种,对底物11α羟化能力有明显改善,其效应与添加适量的生产调节剂相当。两者配合使用,提前投入底物时效果加强,这有利于发酵周期的缩短。磁化水处理后的优良菌种可传代保持至第三代[11]。
(4)超声波处理技术
超声波是频率高于20000赫兹的声波,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能。利用超声的机械作用、空化作用、热效应等作用对甾体底物悬浮液进行处理促进底物溶解,进而便于转化。还可以用于对菌体细胞悬浮液进行处理,改变细胞膜的通透性,增加酶活性。
基于1991年Zabaneh等人报道了超声波处理在氢化可的松脱氢反应中的应用,发现在固定化简单节杆菌脱氢过程中结合超声处理,转化率明显提高[21]。国内冯霞等人以超声波在绿僵菌对甾体16α,17α-环氧黄酮的11α-羟化反应中的应用为背景,考察了超声因子、超声方式和时间、超声与生长调节剂的配合使用等因素对超声效应的影响。超声技术应用于甾体微生物转化体系的研究大多集中在对甾体底物悬浮液的处理方面,尚未涉及对微生物体系自身的辐射与激活,实验中选用超声声强为8W•cm-2,对底物与菌体的混悬液超声后进行转化,转化率提高到60%;不同投料量时,达到高转化率所要求的超声时间不同,投料量大时(10g/L),所需时间较长(25min以上);在天骄调节剂、提前投料的情形下,各超声时间下的转化率均有提高,表明调节剂的加入,增强了超声生物效应,可能有以下两个方面的原因:1)使甾体反应颗粒细化、增大固液界面、加速底物溶解和底物分子的传递,提高了转化反应效率。2)对微生物菌体的作用,适当空化所产生的冲击力,会产生对细胞通透性的调节,促进胞内酶的释放及反应物向胞内的扩散
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