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不同细胞破碎方法的原理及应用

时间:2022-07-11点击:119

高压均质法:需处理的物料在柱塞所造成的高压条件下进入可调节压力大小的阀组中,失压后的物料从可调节限流缝隙中以极高的流速(1000米/秒,高可达1500米/秒)喷出,撞在阀组件之一的冲击环上 保持细胞活性的重要参数是温度和时间,物料在高压均质阀内部的约0.01秒的瞬间,在高压的作用下温度会上升到大约10~15℃。通过均质阀后在经过高效换热器的作用下,温度在2~3秒作用会迅速下降,所以物料在温度相对较高的条件下仅仅维持多3秒钟。可进行细胞破碎、饮品均质、精细化工,制备脂质体、脂肪乳、纳米混悬剂、微乳、脂微球、乳剂、乳品等。
渗透压冲击破碎法:渗透压冲击是较温和的一种破碎方法,将细胞放在高渗透压的溶液中(如一定浓度的甘油或蔗糖溶液),由于渗透压的作用,细胞内水分便向外渗出,细胞发生收缩,当达到平衡后,将介质快速稀释,或将细胞转入水或缓冲液中,由于渗透压的突然变化,胞外的水迅速渗入胞内,引起细胞快速膨胀而破裂。
冻融破碎法:将细胞放在低温下冷冻(约-15℃),然后在室温中融化,反覆多次而达到破壁作用。由于冷冻,一方面能使细胞膜的疏水键结构破裂,从而增加细胞的亲水性能,另一方面胞内水结晶,形成冰晶粒,引起细胞膨胀而破裂。对于细胞壁较脆弱的菌体,可采用此法。
酶溶破碎法:酶解是利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞,使细胞壁受到部分或完全破坏后,再利用渗透压冲击等方法破坏细胞膜,进一步增大胞内产物的通透性。溶菌酶适用于革兰氏阳性菌细胞的分解,应用于革兰氏阴性菌时,需辅以EDTA使之更有效地作用于细胞壁。 真核细胞的细胞壁不同于原核细胞,需采用不同的酶。
化学破碎法:用表面活性剂或有机溶剂(甲苯)处理细胞,增大细胞壁的通透性,降低胞内产物的相互作用,使之容易释放。

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