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植物细胞培养和从完整的植物生产紫草宁的比较
生产方式 完整植物 植物细胞培养
收获时间 2-3a 21d
紫草宁浓度（%干重） 1-2 14
（1）没有细胞壁，细胞适应能力差，十分脆弱。


（2）体积比微生物大，比植物细胞稍小。
（3）相互粘连以集群形式存在。 （4）营养要求复杂，培养基一般要添加血清。
二、动物细胞培养的特点

（1）主要用于功能蛋白质和多肽的生产 （2）生长较慢，15-100h （3）需要添加抗生素以防染菌 （4）无细胞壁，体积较大，对剪切力敏感，要求严格控制
谷氨酰胺作碳源及能源

作碳源及能源
激素


维生素

维持正常的分裂与代谢（血 清提供或添加）
血清提供或补充B族维生素、 Vc等

生长因子


无机盐

血清提供或添加
调节渗透压、提供必需元素 等
（二）动物细胞培养基的配制

自制：配制母液并过滤 除菌备用

无血清培养基特定营养成 分的添加

购买：商品化培养基

因为血清来源困难，质量不稳定，残留血清给产 物提纯带来困难等。
第三节 动物细胞培养产酶

动物细胞培养主要用于生
产下列功能蛋白质：

疫苗 激素 多肽生长因子 酶
狂犬病疫苗——培养VERO（非洲绿猴 肾细胞）生产 重组人白细胞干扰素
单克隆抗体
非抗体免疫调节剂
一、动物细胞的特性

重组型组织纤溶酶原激活剂
五、动物细胞培养产酶的工艺过程

举例：组织纤溶酶原活化剂（tPA）生产过程
配培养基
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ培养细胞
取含产物的培养液
tPA的分离纯化
动物细胞培养技术 视频

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TA0.html?tpa=dW5pb25faWQ9MTAyMjEzXz

半抗原诱导法 酶蛋白诱导法
第二节 植物细胞培养产酶
近年来通过植物细胞培养产酶的研究已经取得可喜进展
含酶制品——嫩肉粉
第二节 植物细胞培养产酶

一、植物细胞的特性 大 生长及代谢率低 营养要求简单 需光 对剪切力敏感 生产次级代谢产物
第二节 植物细胞培养产酶


滚瓶培养 微载体培养
吸附法 包埋法
培养瓶 CGIII-12 悬浮、贴壁培养细胞转瓶机

3、固定化细胞培养

细胞培养微载体系统
四、动物细胞培养的工艺条件及其控 制

工艺流程： 制备细胞悬液→接种→ 培养→收集培养液→分 离纯化目的物
培养动物细胞的步骤
1.无菌取出目的细胞所在的组织用培养液漂洗
干净；


2.用无菌刀割掉多余部分并切成小组织块；
3.小组织块置于解离液中离散细胞；
4.低速离心洗涤细胞后，将目的细胞吸移到培
养瓶中。
动物细胞培养
小鼠组织块 ，用胰蛋白酶处理后变成单个细胞， 24h后（贴壁生长）的成纤维细胞
（一）动物细胞培养基的组成成分

氨基酸：


葡萄糖

必需氨基酸
无血清动物细胞培养基
Wako(和光纯药)细胞培养无 血清培养基Sericin GIT 细胞培养用小牛血清
（三）温度的控制

温度影响生长与代谢

36.5℃+0.25 ℃

温度影响pH（通过影响CO2的溶解度影响pH）
（四）pH的控制

一般控制在pH7.0~7.6微碱性范围，通常pH7.4
下生长最好。
（五）溶解氧的控制:通风搅拌供给（不能太
剧烈）。
第二节 植物细胞培养产酶

三、植物细胞培养的工艺条件及其控制
（六）光照的控制：对强度及时间有要求。
（七）前体的添加：前提指处于目的代谢途径
上游的物质。

（八）刺激剂的应用：微生物细胞壁碎片、果
胶酶、纤维素酶等微生物胞外酶。
第二节 植物细胞培养产酶

（5）植物激素母液：各种植物激素单独配制成母液。一 般浓度为100mg/L.（注：一般难溶于水，需先用有机溶
第二节 植物细胞培养产酶

三、植物细胞培养的工艺条件及其控制
（三）温度的控制：一般室温（25℃左右）
温度高，有利细胞生长；
温度低，有利于次级代谢产物积累。
（四）pH的控制：一般微酸性（Ph5.0~6.0）
等方面都有重要意义。
动物细胞培养与微生物培养的不同点

a.动物细胞无细胞壁，机械强度低，适应环境能力差； b.生长速度缓慢，易受微生物污染，培养时需要抗生素； c.大多数动物细胞需附着在固体或半固体的表面生长；


d.对营养要求严格；
e.大规模培养时，不可简单地套用微生物培养的经验。
第三节 动物细胞培养产酶
第三节 动物细胞培养产酶

随着基因工程技术的发展，人们逐渐认识到有许多基因产
物不能在原核细胞内表达，它们需要经过真核细胞所特有
的翻译后修饰，以及正确的切割、折叠后，才能形成与自 然分子一样的功能和抗原性。使得动物细胞一跃成为一种 重要的宿主细胞，用以生产多种生物制品等。这些采用大 规模细胞培养技术生产贵重药品在临床诊断、治疗和预防

四、植物细胞培养产酶的工艺过程
1、大蒜愈伤组织的诱导
2、大蒜细胞悬浮培养
3、超氧化物歧化酶的分离纯化
第三节 动物细胞培养产酶

由于动物细胞体外培养具有明显的表达产物的
优点，为传统微生物发酵所无法取代，因此，
生物技术中许多有价值的生物制品，需要借助
于动物细胞培养而获得，这种需求极大地促进
一、细胞分化改变酶的生物合成
原因：基因表达具有时空性
如：

胰蛋白酶主要在胰细胞中合成 木瓜蛋白酶主要在果皮细胞中合成 端粒酶在胚胎细胞、生殖细胞、干细胞、分化程度 低的癌细胞中具活性。
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调 节



2、基因扩增加速酶的生物合成 即通过增加基因的数量来调节基因表达的一种 方式。如：对药物的抗性。 3、增强子促进酶的生物合成 增强子能促进同源或异源启动基因的转录活性。 4、抗原诱导抗体酶的生物合成
了动物细胞培养技术的发展。
第三节 动物细胞培养产酶

早在1907年，美国的Harrison在世界上首次将蛙的神经组织
在试管内培养成功，建立起动物组织体外培养的第一块基石。

1950年前后，Enders及其同事发表了第一篇关于在培养细胞 中生长病毒的报告，开拓了以动物病毒为研究对象的新领域。

作为大规模细胞培养，Copsik等人成功的进行了有关仓鼠肾 细胞的悬浮培养。

动物细胞生长十分缓慢，并易为大多数微生物污 染物所破坏。支原体对动物细胞培养的威胁最大， 因为其感染力强且不易检出。

因此，大规模细胞培养成功的必要条件是要有一 个设备精良的细胞库。在细胞库中的冷冻细胞不 受污染。
第三节 动物细胞培养产酶

动物细胞培养基的配方十分复杂，并且还需补充 血清。

原料的质量控制和培养基的生产是大规模细胞培 养的主要问题。

（2）微量元素母液：即含有B、Mn、Zn、Co、Cu、
第二节 植物细胞培养产酶

三、植物细胞培养的工艺条件及其控制


（二）植物细胞培养的培养基
3、植物细胞培养基的配制
（3）铁盐母液：单独配制，一般采用敖和铁，通常配制
成100倍浓度母液。

（4）维生素母液：是各种维生素和氨基酸的混合液，一 般配成100倍浓度母液。
第二节 植物细胞培养产酶

三、植物细胞培养的工艺条件及其控制


（二）植物细胞培养的培养基
3、植物细胞培养基的配制
为取用方便及减小误差，先配成母液保存备用。
（1）大量元素母液：即含有N、P、S、K、Ca、
Mg、Na等大量元素的无机盐混合液。一般配成10倍
浓度的母液。需单独溶解，按顺序搅拌混合。避免 生成沉淀。
植物细胞
机械捣碎、 固体培养、液 获得次生 体浅层培养、 代谢产物 酶解、 诱导愈伤组织、 液体悬浮培养 分离原生质体
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调节

动植物细胞更复杂，调节层次更多。 细胞水平 个体水平（激素、神经水平）
下面着重从细胞水平讨论。
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调节

第三章 动植物细胞培养产酶
本章主要内容

第一节 动植物细胞中酶生物合成的调节
第二节 植物细胞培养产酶
第三节 动物细胞培养产酶
概述

动植物细胞培养定义：
是通过特定技术获得优良的动物和植物细胞，
然后在人工控制条件的反应器中进行细胞培养，
以获得所需产物的技术过程。
概述
获取方法 动物细胞 离心分离、 杂交瘤技术、胰 蛋白酶消化 培养方式 悬浮培养、 贴壁培养、 微载体培养 培养目的 获得功能 蛋白质
控制：通过调节进入反应器的混合气体的量及其比
例调剂控制溶解氧（混合气体含4种气体：空气、氧
气、氮气、二氧化碳）
五、动物细胞培养产酶的工艺过程

举例：组织纤溶酶原活化剂
（tPA）生产过程

tPA作用：是一种丝氨酸蛋
白酶，催化纤溶酶原水解，
生成纤溶酶。纤溶酶催化血 栓中的血纤维蛋白水解，对 血栓性疾病有显著疗效。