[農(nóng)學(xué)]第11章細(xì)胞破碎(編輯修改稿)
2025-04-18 00:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 率的影響 勻漿次數(shù) 勻漿次數(shù)對破碎效果的影響 高壓勻漿法 X擠壓器（ Xpress法）l改進(jìn)的高壓方法：將濃縮的菌體懸液冷卻至 25℃ 至 30℃ 形成冰晶體，利用 500MPa以上的高壓沖擊，冷凍細(xì)胞從高壓閥小孔中擠出。l細(xì)胞破碎是由于冰晶體在受壓時(shí)的相變，包埋在冰中的細(xì)胞變形所引起的。l主要用于實(shí)驗(yàn)室中。l優(yōu)點(diǎn) 是適用的范圍廣，破碎率高，細(xì)胞碎片的粉碎程度低以及活性的保留率高，對冷凍一融解敏感的生化物質(zhì)不適用 。 珠磨法 bead millu珠磨是常用的方法u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。u在工業(yè)規(guī)模的破碎中，常采用高速珠磨機(jī) WSK 臥式高效全能珠磨機(jī)高速珠磨機(jī)工作原理l 磨室內(nèi)放置玻璃小珠，裝在同心軸上的園盤攪拌器高速旋轉(zhuǎn)，使細(xì)胞懸浮液和玻離小珠相互攪動(dòng)；l 細(xì)胞破碎是由剪切力層之間的碰撞和磨料滾動(dòng)引起l 在出口處，旋轉(zhuǎn)園盤和出口平 板之間的狹縫很小，可阻擋玻 離小珠，使不被料液帶出。l 由于操作過程中會產(chǎn)生熱量， 故磨室還裝有冷卻夾套，以冷 卻細(xì)胞懸浮液和玻離小珠。A具有冷卻夾套的圓筒形磨室B具有冷卻裝置的攪拌軸和圓盤C環(huán)形震動(dòng)俠縫分離器D變速馬達(dá)1和 2料液進(jìn)出口3和 4 攪拌冷卻劑進(jìn)出口5和 6磨室冷卻劑進(jìn)出口玻璃珠氧化鋯幾種常見珠磨器珠磨式組織研磨器 利用微細(xì)玻璃珠，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的相互碰撞，造成組織細(xì)胞的破裂與分散。適合珍貴樣品液的研磨，例如蛋白質(zhì)、酶及細(xì)胞液等。微細(xì)玻璃珠可回收使用。樣品處理量，含玻璃珠可達(dá) 350ml。 樣品量可達(dá) 80g小型珠磨器 167。 密閉容器可容納 1至懸濁液，通過 1至 3分鐘的劇烈攪拌，能使細(xì)胞徹底的破裂，甚至一些骨頭、微生物的孢子通過玻璃珠的研磨也能有效的磨碎。167。 玻璃珠適用性： 216。 細(xì)菌用 216。 酵母、藻類和組織培養(yǎng)細(xì)胞用216。 動(dòng)植物的組織用 1mm的玻璃珠WSK臥式高效全能珠磨機(jī)ZM系列臥式密閉珠 (砂 )磨機(jī)膠體磨 德國進(jìn)口珠磨機(jī)珠磨機(jī)破碎作用方程u破碎作用是相對于時(shí)間的一級反應(yīng)速度過程，符合下列公式： ln[1/(1R)]=Kt R — 破碎率；K一 一級反應(yīng)速度常數(shù)；t一 時(shí)間。uK與攪拌轉(zhuǎn)速、細(xì)胞懸浮液濃度和循環(huán)速度、玻璃小珠裝量和珠體直徑，以及溫度等相關(guān)。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)操作帶來的困難。影響破碎效果的因素167。 影響因素：珠體的直徑、進(jìn)入珠磨機(jī)的細(xì)胞濃度、料液的流速、攪拌器的轉(zhuǎn)速和構(gòu)型、溫度等。167。 ① 珠體的大?。簯?yīng)根據(jù)細(xì)胞大小和濃度以及在連續(xù)流動(dòng)的操作過程中不使珠體帶出來選擇。167。 ② 珠體的裝量：影響破碎程度和所需能量。167。 ③ 攪拌速度：增加攪拌速度能提高破碎效率，但過高的速度反而會使破碎率降低，能量消耗增大，所以攪拌轉(zhuǎn)速應(yīng)適當(dāng)。高壓勻漿法與高速珠磨法的比較項(xiàng)目 高壓勻漿法 高速珠磨法操作參數(shù) 少 多，液體損耗大連續(xù)操作時(shí) 配備熱換器進(jìn)行級間冷卻兼具破碎和冷卻，減少產(chǎn)物失活達(dá)到較高破碎率 需循環(huán) 24次 一次操作適用范圍 團(tuán)狀、絲狀真菌、較小革蘭陽性菌不宜，包含體不宜幾乎所有的微生物細(xì)胞，包括含有包含體的基因工程菌的破壁 超聲破碎167。 機(jī)理 ：超神波破碎機(jī)的頻率是 15～ 20kHz，細(xì)胞的破碎是由于超聲波的空穴作用，由于這種空
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