生物工藝學(xué)下游技術(shù)第三章細(xì)胞破碎(文件)
【正文】 →3 ）鍵連接，某些以 β －（ l→6 ）鍵連接），幾丁質(zhì)（以微纖維狀態(tài)存在） ,糖蛋白。 二、常用破碎方法 分 類 作 用 機(jī) 理 適 應(yīng) 性 機(jī) 械 法 珠磨法 固體剪切作用 可達(dá)較高破碎率，可較大規(guī)模操作，大分子目的產(chǎn)物易失活，漿液分離困難 高壓勻漿法 液體剪切作用 可達(dá)較高破碎率，可大規(guī)模操作，不適合絲狀菌和革蘭氏陽(yáng)性菌 超聲破碎法 液體剪切作用 對(duì)酵母菌效果較差，破碎過(guò)程升溫劇烈，不適合大規(guī)模操作 Xpress法 固體剪切作用 破碎率高，活性保留率高，對(duì)冷凍敏感目的產(chǎn)物不適合 非 機(jī) 械 法 酶溶法 酶分解作用 具有高度專一性，條件溫和，漿液易分離，溶酶價(jià)格高，通用性差 化學(xué)滲透法 改變細(xì)胞膜的滲透性 具一定選擇性，漿液易分離，但釋放率較低，通用性差 滲透壓法 滲透壓劇烈改變 破碎率較低，常與其他方法結(jié)合使用 凍結(jié)融化法 反復(fù)凍結(jié) 融化 破碎率較低，不適合對(duì)冷凍敏感目的產(chǎn)物 干燥法 改變細(xì)胞膜滲透性 條件變化劇烈，易引起大分子物質(zhì)失活 進(jìn)入珠磨機(jī)的細(xì)胞懸浮液與極細(xì)的玻璃小珠、石英砂、氧化鋁等研磨劑（直徑小于 1mm）一起快速攪拌或研磨，研磨劑、珠子與細(xì)胞之間的互相剪切、碰撞，使細(xì)胞破碎，釋放出內(nèi)含物。 珠磨法的破碎率一般控制在 80%以下：降低能耗、減少大分子目的產(chǎn)物的失活、減少由于高破碎率產(chǎn)生的細(xì)胞小碎片不易分離而給后續(xù)操作帶來(lái)的困難。 原理： 在工業(yè)規(guī)模的細(xì)胞破碎中，對(duì)于酵母等難破碎的及高濃度的細(xì)胞，常采用多次循環(huán)的操作方法。 空穴泡由于受到超聲波的迅速?zèng)_擊而閉合，從而產(chǎn)生一個(gè)極為強(qiáng)烈的沖擊波壓力，由它引起的粘滯性旋渦在介質(zhì)中的懸浮細(xì)胞上造成了剪切應(yīng)力，促使細(xì)胞液體發(fā)生流動(dòng)，從而使細(xì)胞破碎。 利用溶酶系統(tǒng)處理細(xì)胞時(shí)必須根據(jù)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成選擇適當(dāng)?shù)拿?，并確定相應(yīng)的次序 。 ?誘發(fā)微生物產(chǎn)生過(guò)剩的溶胞酶或激發(fā)自身溶胞酶的活力，以達(dá)到細(xì)胞自溶的目的。 （ Chemical permeation） 該法取決于化學(xué)試劑的類型以及細(xì)胞壁膜的結(jié)構(gòu)與組成。 處理 G細(xì)菌，對(duì)細(xì)胞外層膜有破壞作用。 甲苯、苯、氯仿、二甲苯及高級(jí)醇等。 化學(xué)滲透法優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)： ?對(duì)產(chǎn)物釋放有一定的選擇性，可使一些較小分子量的溶質(zhì)如多肽和小分子的酶蛋白透過(guò)，而核酸等大分子量的物質(zhì)仍滯留在胞內(nèi)； ?細(xì)胞外形完整，碎片少，漿液粘度低，易于固液分離和進(jìn)一步提取。 1. Xpress法 將細(xì)胞放在高滲透壓的介質(zhì)中（如一定濃度的甘油或蔗糖溶液），達(dá)平衡后，轉(zhuǎn)入到滲透壓低的緩沖液或純水中，由于滲透壓的突然變化，水迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞溶脹，甚至破裂。 適用于細(xì)胞壁較脆弱的菌體，破碎率較低
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