生物工藝學(xué)下游技術(shù)第三章細(xì)胞破碎(參考版)
2025-01-19 17:53本頁面
【正文】 。 ?此外，用基因工程的方法對菌種進(jìn)行改造，以提高胞內(nèi)物質(zhì)的提取率也是非常重要的。 ?在發(fā)酵培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基、生長期、操作參數(shù)（如 pH、溫度、通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速、稀釋率等）等因素都對細(xì)胞壁膜的結(jié)構(gòu)與組成有一定的影響。 如用溶解酶預(yù)處理面包酵母，然后高壓勻漿， 95MPa壓力下勻漿 4次，總破碎率接近 100%。 細(xì)胞破碎與固液分離緊密相關(guān) 。 如破碎的革蘭氏陽性菌可染成革蘭氏陰性菌的顏色； 采用革蘭氏染色法染色酵母破碎液，完整的細(xì)胞呈紫色，而受損害的細(xì)胞呈亮紅色。 氣流干燥 真空干燥 噴霧干燥 冷凍干燥 三、破碎率的測定與破碎技術(shù)的研究方向 細(xì)胞破碎后 ， 大量帶電荷的內(nèi)含物被釋放到水相 ，使導(dǎo)電率上升 。當(dāng)采用丙酮、丁醇或緩沖液等對干燥細(xì)胞進(jìn)行處理時，胞內(nèi)物質(zhì)就容易被抽提出來。 適用于細(xì)胞壁較脆弱的菌體，破碎率較低，需反復(fù)多次，此外，在凍融過程中可能引起某些蛋白質(zhì)變性。 2. 滲透壓法（ Osmotic pressure） 將細(xì)胞放在低溫下突然冷凍而在室溫下緩慢融化，反復(fù)多次而達(dá)到破壁作用。 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。細(xì)胞破碎是由于冰晶體的磨損，使包埋在冰中的微生物變形而引起的。 化學(xué)滲透法優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)： ?對產(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，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。 變性劑與水中氫鍵作用，削弱溶質(zhì)分子間的疏水作用，從而使疏水性化合物溶于水溶液。 甲苯、苯、氯仿、二甲苯及高級醇等。這些區(qū)域由內(nèi)層膜的磷脂來填補(bǔ)，從而導(dǎo)致內(nèi)層膜通透性的增強(qiáng)。 處理 G細(xì)菌，對細(xì)胞外層膜有破壞作用。 其他的表面活性劑，如 牛黃膽酸鈉、十二烷基磺酸鈉 等也可使細(xì)胞破碎。 （ 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。 ?缺點(diǎn)是：對不穩(wěn)定的微生物，易引起所需蛋白質(zhì)的變性，自溶后細(xì)胞懸浮液粘度增大，過濾速度下降。 ?誘發(fā)微生物產(chǎn)生過剩的溶胞酶或激發(fā)自身溶胞酶的活力，以達(dá)到細(xì)胞自溶的目的。 缺點(diǎn)：溶酶價格高，溶酶法通用性差（不同菌種需選擇不同的酶），產(chǎn)物抑制的存在。 利用溶酶系統(tǒng)處理細(xì)胞時必須根據(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 。 但超聲波產(chǎn)生的化學(xué)自由基團(tuán)能使某些敏感性活性物質(zhì)失活。 空穴泡由于受到超聲波的迅速沖擊而閉合，從而產(chǎn)生一個極為強(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
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