生物工藝學(xué)下游技術(shù)第三章細(xì)胞破碎-wenkub.com
2025-01-13 17:53 本頁面
【正文】 ?在生長后期，加入某些能抑制或阻止細(xì)胞壁物質(zhì)合成的抑制劑（如青霉素、環(huán)絲氨酸等），繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間后，新分裂的細(xì)胞其細(xì)胞壁有缺陷，利于破碎； ?選擇較易破碎的菌種作為寄主細(xì)胞，如革蘭氏陰性細(xì)菌； ?在細(xì)胞內(nèi)引進(jìn)噬菌體基因，培養(yǎng)結(jié)束后，控制一定條件（如溫度等），激活噬菌體基因，使細(xì)胞自內(nèi)向外溶解，釋放出內(nèi)含物。而單獨(dú)采用高壓勻漿法，同樣條件下破碎率只有 32%。 將破碎后的細(xì)胞懸浮液離心分離細(xì)胞碎片，測(cè)定上清液中目的產(chǎn)物（如蛋白質(zhì)或酶）的含量或活性，并與 100%破碎率所獲得的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較，計(jì)算其破碎率。 氣流干燥主要適用于酵母菌，一般在 2530℃ 的氣流中吹干； 真空干燥多用于細(xì)菌。由于冷凍，一方面使細(xì)胞膜的疏水鍵結(jié)構(gòu)破裂，另一方面胞內(nèi)水結(jié)晶，使細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度變化，引起細(xì)胞膨脹而破裂。 此法主要用于實(shí)驗(yàn)室，適應(yīng)范圍廣、破碎率高、細(xì)胞碎片粉碎程度低及活性保留率高等優(yōu)點(diǎn)，但不適應(yīng)于對(duì)冷凍敏感的生化物質(zhì)。 不同細(xì)胞可采用的化學(xué)滲透處理方式 細(xì)胞類型 變性劑 清潔劑 有機(jī)溶劑 酶 抗生素 生物試劑 螯合劑 革蘭氏陰性細(xì)菌 * * * * * * 革蘭氏陽性細(xì)菌 * * * 酵母菌 * * * * * * 植物細(xì)胞 * * * * 巨噬細(xì)胞 * * * * 表適用 ?通用性差； ?時(shí)間長，效率低，一般胞內(nèi)物質(zhì)釋放率不超過 50%； ?有些化學(xué)試劑有毒 。 （ 2） EDTA螯合劑 能分解細(xì)胞壁中的類脂，使胞壁膜溶脹，細(xì)胞破裂，胞內(nèi)物質(zhì)被釋放出來。 （ 1）表面活性劑 可促使細(xì)胞某些組分溶解，其增溶作用有助于細(xì)胞的破碎。 （ 2）自溶法（ Autolysis） 某些化學(xué)試劑，如有機(jī)溶劑、變性劑、表面活性劑、抗生素、金屬螯合劑等，可以改變細(xì)胞壁或膜的通透性（滲透性），從而使胞內(nèi)物質(zhì)有選擇地滲透出來。 在溶酶系統(tǒng)中，甘露糖對(duì)蛋白酶有抑制作用，葡聚糖抑制葡聚糖酶。 （ Enzymatic Lysis） （ 1）外加酶法 常用的溶酶 溶菌酶、 β1， 3葡聚糖酶、 β1， 6葡聚糖酶、 蛋白酶、 甘露糖酶、 糖苷酶、 肽鍵內(nèi)切酶、 殼多糖酶等 溶菌酶主要用于細(xì)菌類 細(xì)胞壁溶解酶是幾種酶的復(fù)合物 對(duì)酵母細(xì)胞采用酶法破碎時(shí)，先加入蛋白酶作用蛋白質(zhì) 甘露聚糖結(jié)構(gòu)，使二者溶解，再加入葡聚糖酶作用裸露的葡聚糖層，最后只剩下原生質(zhì)體，這時(shí)若緩沖液的滲透壓變化，則細(xì)胞膜破裂，釋出胞內(nèi)產(chǎn)物。其原理可能與空化現(xiàn)象（ cavitation phenomena）引起的沖擊波和剪切作用有關(guān)。細(xì)胞在這一系列高速運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)歷了剪切、碰撞及由高壓到常壓的變化，從而造成細(xì)胞破碎。 （ Bead mill） 原理： ?實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的細(xì)胞破碎設(shè)備有
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