細胞破碎分離ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 12:01 本頁面
【文章內容簡介】 與微生物種類有關的常數(shù) 24 2）研磨法 bead mill ? 作用機理：固體剪切力 ? 細胞懸浮液與細小的玻璃小珠、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、珠子與細胞之間的互相剪切、碰撞，使細胞破碎，釋放出內含物。 ? 在工業(yè)規(guī)模的破碎中，常采用高速研磨機 WSK臥式高效全能研磨機 25 研磨機破碎作用方程 ? 破碎作用符合下列公式： ln[1/(1R)]= K t R — 破碎率； K一 速度常數(shù)； t一 時間。 ? K與攪拌轉速、細胞懸浮液濃度，循環(huán)速度，研磨劑量，顆粒大小，以及溫度等相關。 26 3）超聲波破碎 ? 作用機理：液體剪切力 ? 超聲波破碎法（ Ultrasonication)利用超聲波振蕩器發(fā)射的 1525kHz（千赫）的超聲波探頭處理細胞懸浮液。 ? 超聲波的細胞破碎效率與細胞種類、濃度和超聲波的頻率有關。 27 超聲波破碎的機理 ? 一般認為在超聲波作用下液體發(fā)生空化作用（ cavitation), ? 液體中局部空穴的形成、增大和閉合產生極大的沖擊波和剪切力，引起的粘滯性旋渦在細胞上造成了剪切力，使細胞內液體發(fā)生流動，從而使細胞破碎。 ? 操作過程產生大量的熱，因此操作需在冰水或外部冷卻的容器中進行。 28 超聲波破碎的適用范圍 ? 超聲波破碎是很強烈的破碎方法，適用于高濃度微生物的破碎。 ? 一般桿菌比球菌易破碎， G細菌比 G+細菌易破碎，對酵母菌的效果較差。 缺點： ? 超聲波產生的化學自由基能使某些敏感性活性物質失活。 ? 對冷卻的要求非常高，所以不易放大，但在實驗室小規(guī)模細胞破碎中常用。 29 技術 原理 效果 成本 舉例 勻漿法(孔型 ) 使細胞受到液體剪切力而破碎 劇烈 適中 細胞懸浮液大規(guī)模處理 研磨破碎法 細胞被玻璃珠或鐵珠搗碎 劇烈 便宜 細胞懸浮液和植物細胞的大規(guī)模處理 超聲波法 使細胞受到液體剪切力而破碎 適中 昂貴 細胞懸浮液小規(guī)模處理 不同機械破碎方法的比較 30 非機械方法很多 1) 生物法 酶溶解 （ enzyme lysis） 2) 化學法溶胞 （ chemical treatment） 3) 物理法 滲透壓沖擊 （ osmotic shock） 凍結和融化 （ freezing and thawing） 干燥法 其中酶溶解法和化學溶胞應用最廣 31 1) 生物法（酶溶法 Enymatic lysis) 生物法是利用溶解細胞壁的酶處理細胞，使細胞壁受到破壞后，再利用滲透壓沖擊等方法破壞細胞膜。 常用的溶酶 溶菌酶、 β 1， 3葡聚糖酶、 β 1， 6葡聚糖酶、 蛋白酶、 甘露糖酶、 糖苷酶、 肽鍵內切酶、 殼多糖酶 32 特點是專一性強，因此在選擇酶系統(tǒng)時，必須根據(jù)細胞的結構和化學組成來選擇。 ? 溶菌酶（ lysozyme)能專一性地分解細胞壁上 肽聚糖 分子的 β 1,4糖苷鍵，因此主要用于細菌類細胞壁的裂解。 ? 革蘭氏陽性菌懸浮液中加入 溶菌酶 ，很快就產生溶壁現(xiàn)象。 ? 放線菌的細胞壁結構類似于革蘭氏陽性菌，以肽聚糖為主要成分，所以也能采用溶菌酶， ? 酵母和真菌由于細胞壁的組分主要是纖維素、葡聚糖、幾丁質等，常用 蝸牛酶、纖維素酶、多糖酶 等。 ? 植物細胞壁的主要成分是纖維素，常采用 纖維 素酶和半纖維素酶 裂解。 33 有時采用幾種酶的混合物會產生更好的效果，加入時需確定相應的次序。 對酵母細胞采用酶法破碎時 （ 1）先加入 蛋白酶 溶解蛋白質 甘露聚糖結構， （ 2）再加入 葡聚糖
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