谷氨酸棒杆菌生物膜细胞的生理变化和生长行为研究文献综述

文献综述

文献综述一．研究背景生物膜是在生物或细胞外聚合物(胞外多糖的帮助下形成的密集、复杂的微生物聚集物，保护细胞免受各种外部压力，如高渗透压、热休克、氧化应激和营养缺乏，并且超过90%的已知微生物可以形成生物膜。

微生物生物膜的形成过程一般分为五个阶段：（1）初始粘附、（2）固定、（3）三维发育、（4）成熟（5）扩散和解体[5]。

由于生物膜在短时间内提供高产量和短时间连续发酵方面具有巨大潜力，生物膜近年来已被应用于多种工业应用。

作为一种新的细胞固定化方法，生物膜发酵与传统的海藻酸盐固定化有很大的不同。

首先，被固定化的细胞以不同的状态存在。

生物膜细胞直接吸附在载体表面，合成EPS，然后发育形成生物膜，而包埋细胞位于载体内部，其生长发育受可用空间的影响。

第二，细胞的空间环境不同，因为生物膜细胞粘附在载体表面，并与发酵液直接接触，从而避免了工业生产过程中的传质问题。

然而，在发酵过程中，嵌入海藻酸钙、卡拉胶和琼脂等物质中的细胞，由于浓度差异，处于相对饥饿状态。

此外，这些固定化技术在细胞的发酵潜力方面存在差异，生物膜细胞的发酵能力在环境抗性、最终产量和效率方面远远优于包埋细胞[5]。