生物工藝學(xué)下游技術(shù)第三章細(xì)胞破碎(已改無錯字)
2023-02-16 17:53:40 本頁面
【正文】 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。 ?影響自溶過程的主要因素有溫度、時間、 pH值、激活劑和細(xì)胞代謝途徑等。 ?缺點是：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。 （ 2）自溶法（ Autolysis） 某些化學(xué)試劑，如有機溶劑、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。 （ 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。 如 Triton X100是一種非離子型清潔劑 ，對疏水性物質(zhì)具有很強的親和力，能結(jié)合并溶解磷脂，破壞內(nèi)膜的磷脂雙分子層，使某些胞內(nèi)物質(zhì)釋放出來。 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。 （ 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。 處理 G細(xì)菌，對細(xì)胞外層膜有破壞作用。 G細(xì)菌的外層膜結(jié)構(gòu)通常靠二價陽離子 Ca2+或 Mg2+結(jié)合脂多糖和蛋白質(zhì)來維持，一旦 EDTA將 Ca2+或 Mg2+螯合，大量的脂多糖分子將脫落，使細(xì)胞壁外層膜出現(xiàn)洞穴。這些區(qū)域由內(nèi)層膜的磷脂來填補，從而導(dǎo)致內(nèi)層膜通透性的增強。 （ 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。 甲苯、苯、氯仿、二甲苯及高級醇等。 （ 3）有機溶劑 （ 4）變性劑 鹽酸胍（ Guanidine hydrochloride）和脲（ Urea）是常用的變性劑。 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。 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 。 化學(xué)滲透法優(yōu)點： 缺點： ?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，易于固液分離和進一步提取。 將濃縮的菌體懸浮液冷卻至 25℃ 形成冰晶體，利用500MPa以上的高壓沖擊，使冷凍細(xì)胞從高壓閥小孔中擠出。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。 此法主要用于實驗室，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，但不適應(yīng)于對冷凍敏感的生化
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