发酵液预处理细胞破碎和固液分离.ppt

关于发酵液的预处理细胞破碎与固液分离第一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月待处理杂质的影响待处理杂质的影响D金属离子金属离子D粘稠物粘稠物D蛋白质蛋白质第二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.1.1.1 发酵液杂质的去除发酵液杂质的去除1.1.无机离子的去除无机离子的去除(首先考虑：离子交换法首先考虑：离子交换法)Ca2+Mg2+Fe2+草酸、草酸钠，草酸、草酸钠，形成草酸钙沉淀形成草酸钙沉淀（注意回（注意回收草酸）收草酸）；三聚磷酸钠，三聚磷酸钠，形成三聚磷酸钠镁可溶性络形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物；合物；4Fe3+3K4Fe(CN)6Fe4Fe(CN)63+12K+黄血盐，黄血盐，普鲁士蓝沉淀普鲁士蓝沉淀Fe3+赤血盐，赤血盐，滕氏蓝沉淀滕氏蓝沉淀3Fe2+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+6K+第三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.2.蛋白质的去除蛋白质的去除（1 1）Savage去除蛋白质去除蛋白质（蛋白质处于两相之间）（蛋白质处于两相之间）正丁醇：氯仿正丁醇：氯仿=1：4（5）该法条件温和，可避免多糖的降解，但除蛋白质效率低。该法条件温和，可避免多糖的降解，但除蛋白质效率低。（2 2）三氯乙酸）三氯乙酸去除蛋白质去除蛋白质向多糖溶液加入向多糖溶液加入1/5体积体积10%的三氯乙酸溶液磁力搅拌的三氯乙酸溶液磁力搅拌30 min，离心去除沉淀。，离心去除沉淀。缺点是易引起某些多糖的降解。缺点是易引起某些多糖的降解。在在280nm出测定光吸收值出测定光吸收值（3 3）蛋白质酶）蛋白质酶去除蛋白质去除蛋白质 第四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.1.1.2 2.1.1.2 改善培养液的性能改善培养液的性能（1 1）加热法）加热法 除去某些热敏性除去某些热敏性杂蛋白杂蛋白，降低黏度降低黏度，有利，有利过滤（如糖液热过滤）。取决于产品的热稳过滤（如糖液热过滤）。取决于产品的热稳定性、能耗。一般加热定性、能耗。一般加热65-80。（2）调节）调节pH值值第五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月（3 3）凝聚和絮凝）凝聚和絮凝凝聚凝聚：中和电荷中和电荷，通常细菌的表面都带有负电荷通常细菌的表面都带有负电荷工业上常用阳离子型。工业上常用阳离子型。无机盐类无机盐类：Al2(SO4)3，KAl(SO4)218H2O,Fe2(SO4)3，FeSO4，ZnSO4,AlCl3,ZnCl2金属氢氧化物或氧化物金属氢氧化物或氧化物：Fe(OH)3,Al(OH)3,Ca(OH)2；CaO等高价金属。等高价金属。第六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月 絮凝絮凝絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物，其相对分子质量絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物，其相对分子质量可高达数万至一千万以上，长链状结构，其链节上含有许可高达数万至一千万以上，长链状结构，其链节上含有许多活性官能团，包括带电荷的阴离子（如多活性官能团，包括带电荷的阴离子（如COOH）或阳）或阳离子（如离子（如NH2）基团以及不带电荷的非离子型基团。）基团以及不带电荷的非离子型基团。它们通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸它们通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸附在胶粒的表面。附在胶粒的表面。第七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月絮凝剂种类絮凝剂种类阴离子型阴离子型阳离子型阳离子型非离子型非离子型聚丙烯酸钠（聚丙烯酸钠（无毒，食品医药可用无毒，食品医药可用）和聚苯乙烯磺）和聚苯乙烯磺酸酸聚丙烯酸二烷基聚丙烯酸二烷基胺胺乙酯和聚二丙基四乙酯和聚二丙基四胺胺盐盐聚氧化乙烯聚氧化乙烯第八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺（PAMPAM）是目前工业应用最广泛的高是目前工业应用最广泛的高分子絮凝剂之一分子絮凝剂之一。阴、阳、两性、非离子型阴、阳、两性、非离子型：分别用阴、：分别用阴、阳、非离阳、非离子单体和丙烯酰胺共聚而成的线形离分子聚合物。子单体和丙烯酰胺共聚而成的线形离分子聚合物。优点优点：种类多，用量少，：种类多，用量少，ppm级，絮凝体粗大，级，絮凝体粗大，效果好，速度快。效果好，速度快。缺点缺点：聚丙烯酰胺本身无毒，但是其单体有毒。聚丙烯酰胺本身无毒，但是其单体有毒。特别是特别是阳阳离子型，离子型，食品医药谨用食品医药谨用。第九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月食品和医药工业常用絮凝剂食品和医药工业常用絮凝剂阴离子型：聚丙烯酸钠（阴离子型：聚丙烯酸钠（无毒，食品医药可用无毒，食品医药可用）和聚苯乙烯磺酸；和聚苯乙烯磺酸；无机高分子聚合物絮凝剂：聚合铝盐、聚合铁无机高分子聚合物絮凝剂：聚合铝盐、聚合铁盐；盐；天然有机高分子絮凝剂：丹宁，明胶，壳聚糖。天然有机高分子絮凝剂：丹宁，明胶，壳聚糖。第十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月聚合氯化铁聚合氯化铁第十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.1.2 2.1.2 发酵液的固液分离发酵液的固液分离 重力沉降重力沉降浮选浮选双水相萃取双水相萃取微孔过滤：固液相分离不完全，微孔过滤：固液相分离不完全，浓缩液中浓缩液中 70-80%水（常规过滤固相含水水（常规过滤固相含水30-40%）工业上常用工业上常用过滤过滤离心离心第十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.1.2.12.1.2.1 过滤过滤 （1 1）影响过滤速度的因素影响过滤速度的因素菌种菌种发酵条件发酵条件第十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月真菌真菌细菌细菌放线菌放线菌第十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月菌种对过滤的影响菌种对过滤的影响 ：菌丝粗，易过滤，不需特殊处理，可：菌丝粗，易过滤，不需特殊处理，可用真空转筒过滤机。如青霉菌的菌丝直径可用真空转筒过滤机。如青霉菌的菌丝直径可达达10m10m。：菌丝细而分支，交织成网络状，过滤：菌丝细而分支，交织成网络状，过滤困难，一般须预处理。链霉素菌丝：困难，一般须预处理。链霉素菌丝：0.5-0.5-1.0m1.0m。（。（抗生素抗生素约约70%是是放线菌放线菌产生产生）：菌体更细小，过滤十分困难，如不用：菌体更细小，过滤十分困难，如不用絮凝等方法预处理，很难用过滤和分离法操絮凝等方法预处理，很难用过滤和分离法操作。作。0.55m真菌真菌放线菌放线菌细菌细菌第十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月过滤助剂过滤助剂过滤助剂可解决两个问题过滤助剂可解决两个问题滤饼的可滤饼的可压缩性压缩性问题问题小粒子小粒子如菌丝碎片和细菌细胞，会渗入到转鼓真如菌丝碎片和细菌细胞，会渗入到转鼓真空过滤预覆盖层内部，空过滤预覆盖层内部，堵塞部分孔堵塞部分孔。常用的过滤助剂常用的过滤助剂 硅藻土硅藻土、珍珠岩、活性白土、珍珠岩、活性白土第十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月助滤剂两种加入方法助滤剂两种加入方法预先铺一层助滤剂预先铺一层助滤剂(12mm)助滤剂用量等于悬浮液中助滤剂用量等于悬浮液中固体含量固体含量第十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月（2）过滤设备过滤设备板框过滤机板框过滤机真空转鼓过滤机真空转鼓过滤机加压叶滤机加压叶滤机带式过滤机带式过滤机袋式过滤机袋式过滤机第十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月板框过滤机板框过滤机第十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月板框过滤机板框过滤机优点优点板框压滤机的过滤面积大；板框压滤机的过滤面积大；过滤推动力过滤推动力(压力差压力差)能较大幅度地进行调整，并能能较大幅度地进行调整，并能耐受较高的压力差；耐受较高的压力差；结构简单，价格低；结构简单，价格低；动力消耗少等优点。动力消耗少等优点。缺点缺点不能连续操作，设备笨重，劳动强度大；不能连续操作，设备笨重，劳动强度大；卫生条件差；卫生条件差；非生产的辅助时间长，阻碍了过滤效率的提高。非生产的辅助时间长，阻碍了过滤效率的提高。第二十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月真空转鼓过滤机真空转鼓过滤机优点：优点：能连续操作，能实现自动化控制能连续操作，能实现自动化控制缺点：缺点：压差较小，主要适用于霉菌发酵液的过滤。压差较小，主要适用于霉菌发酵液的过滤。第二十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月带式压滤机带式压滤机第二十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月PBFPBF系列连续水平真空带式过滤机系列连续水平真空带式过滤机 紧凑带式过滤机紧凑带式过滤机第二十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月加压叶滤机（立式）加压叶滤机（立式）适合于固体含量少于适合于固体含量少于0.1%第二十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.1.2.2 离心离心优点优点：分离速度快，分离效率高、液相：分离速度快，分离效率高、液相澄清度好，操作时卫生条件好；澄清度好，操作时卫生条件好；缺点缺点：设备投资高、能耗大。：设备投资高、能耗大。第二十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月项目低速离心机 高速离心机超离心机转速（r/min)2000-600010000-2600030000-12000离心力（g）2000-70008000-800000100000-600000细胞细胞核细胞器蛋白质表表2.3 离心机的种类和适用范围离心机的种类和适用范围第二十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月离心力计算离心力计算离心转速离心转速r=5000 r/min，半径，半径R=30 cm，离心力？离心力？gZg=8385gZ=1.11810-5(r)2R第二十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月超离心法超离心法 分为：差速离心，区带离心。分为：差速离心，区带离心。差速离心差速离心(differential centrifugation)(differential centrifugation)主要是采取逐渐主要是采取逐渐提高离心速度提高离心速度的方法分离的方法分离不同大小的细胞器。不同大小的细胞器。第二十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月区带离心（区带离心（Zonal centrifugation）密度梯度制作密度梯度制作：先调配不同浓度（密度）的蔗糖溶液，然后在离先调配不同浓度（密度）的蔗糖溶液，然后在离心管中以浓度从大到小层层加入即可。心管中以浓度从大到小层层加入即可。将一定浓度的蔗糖溶液经一定时间的高速离心后将一定浓度的蔗糖溶液经一定时间的高速离心后可制成连续的蔗糖密度梯度。可制成连续的蔗糖密度梯度。CsCl 和和NaBr在离心力的作用下可自动形成密度在离心力的作用下可自动形成密度梯度。梯度。第二十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月三足式离心机三足式离心机第三十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月碟片式离心机碟片式离心机第三十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月管式离心机管式离心机第三十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.2 细胞破碎细胞破碎 F胞内产物胞内产物：胞内酶胞内酶（青霉素酰化酶，碱性磷（青霉素酰化酶，碱性磷酸酯酶），酸酯酶），脂类，甾族化合物脂类，甾族化合物（萃取法提取）（萃取法提取），遗传工程菌遗传工程菌生产的蛋白质及某些抗生素。生产的蛋白质及某些抗生素。第三十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月图图2.8 真核细胞结构示意图真核细胞结构示意图细胞壁细胞壁叶绿体叶绿体高尔基体高尔基体线粒体线粒体核糖体核糖体内质网内质网核核细胞膜细胞膜2.2.1 2.2.1 细胞的结构细胞的结构动物、植物和微生物细胞的结构相差很大。动物、植物和微生物细胞的结构相差很大。第三十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月生物细胞生物细胞 类型G+细菌G-细菌酵母菌霉菌植物细胞组成肽聚糖(40-90%)多糖胞壁酸蛋白质脂多糖(1-4%)肽聚糖(5-10%)脂蛋白脂多糖(11-22%)磷脂蛋白质葡聚糖(30-40%)甘露聚糖(30%)蛋白质(6-8%)脂类(8.5-13.5%)多聚糖(几丁质)(80-90%)脂类蛋白质初生壁次生壁（纤维素，半纤维素，木质素）第三十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月图图2.9 细胞破碎机理细胞破碎机理第三十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.2.3 细胞破碎技术细胞破碎技术C2.2.3.1 2.2.3.1 机械破碎机械破碎高压匀浆器高压匀浆器 球磨机球磨机超声波破碎超声波破碎A非机械方法非机械方法 ：辅助方法辅助方法2.2.3.2 2.2.3.2 化学和生物化学渗透化学和生物化学渗透（1 1）酸碱处理；（）酸碱处理；（2 2）化学试剂处理；）化学试剂处理；（3 3）酶溶）酶溶2.2.3.3 2.2.3.3 物理渗透法物理渗透法（1 1）渗透压冲击；（）渗透压冲击；（2 2）冻结）冻结-融化法融化法工业上常用工业上常用实验室常用实验室常用第三十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.2.3.1 机械破碎机械破碎（1）高高压压匀匀浆浆法法细胞悬浮液细胞悬浮液细胞匀浆液细胞匀浆液碰撞环碰撞环图图2.11 高压匀浆器结构简图高压匀浆器结构简图阀阀阀座阀座第三十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第三十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月破碎原理：破碎原理：细胞悬浮液在高压作用下从阀座与阀之间的细胞悬浮液在高压作用下从阀座与阀之间的环隙高速（可达环隙高速（可达450m/s)喷出后撞击到碰撞环上，喷出后撞击到碰撞环上，细胞在受到高速撞击作用后，急剧释放到低压环细胞在受到高速撞击作用后，急剧释放到低压环境，从而在撞击力和剪切力等综合作用下破碎。境，从而在撞击力和剪切力等综合作用下破碎。操作压力通常为操作压力通常为50-70MPa。第四十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月 团状或丝状真菌：堵塞团状或丝状真菌：堵塞 较小的革兰氏阳性菌：太小较小的革兰氏阳性菌：太小 含有包含体的基因工程菌：太坚硬含有包含体的基因工程菌：太坚硬不宜采用高压匀浆法的细胞类型不宜采用高压匀浆法的细胞类型第四十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月（2）球磨法）球磨法球磨机球磨机 研磨是常用的一种方法，它将细胞悬浮液研磨是常用的一种方法，它将细胞悬浮液与与玻璃小珠玻璃小珠或或氧化锆氧化锆一起快速搅拌或研磨，一起快速搅拌或研磨，使达到细胞的某种程度破碎。这些装置的主使达到细胞的某种程度破碎。这些装置的主要缺点是在破碎期间样品要缺点是在破碎期间样品温度温度迅速升高，通迅速升高，通过用二氧化碳来冷却容器可得到部分解决。过用二氧化碳来冷却容器可得到部分解决。微珠填充率是细胞的微珠填充率是细胞的80-85%，微珠与目标，微珠与目标细胞的直径比细胞的直径比30-100之间。之间。第四十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月细胞悬浮液细胞悬浮液微珠微珠冷却剂冷却剂冷却剂冷却剂细胞匀浆液细胞匀浆液搅拌桨搅拌桨液珠分离器液珠分离器图图2.13 珠磨机结构简图珠磨机结构简图第四十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月玻玻璃璃珠珠氧氧化化锆锆第四十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月实验室规模的细胞破碎设备有实验室规模的细胞破碎设备有MickleMickle高速组织捣碎机、高速组织捣碎机、BraunBraun匀浆器；匀浆器；中试规模的细胞破碎可采用胶体磨处理；中试规模的细胞破碎可采用胶体磨处理；在工业规模中，可采用高速珠磨机（瑞士在工业规模中，可采用高速珠磨机（瑞士WABWAB公司和德公司和德国西门子机械公司制造）。国西门子机械公司制造）。珠磨法的破碎率一般控制在珠磨法的破碎率一般控制在80%80%以下。以下。珠磨法适用于细胞悬浮液和植物细胞的大规模处理。珠磨法适用于细胞悬浮液和植物细胞的大规模处理。第四十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月胶体磨胶体磨第四十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月德国进口珠磨机德国进口珠磨机（立式）（立式）高速组织捣碎机第四十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月&细胞的破碎是由于超声波的空穴作用，从而产生一个极细胞的破碎是由于超声波的空穴作用，从而产生一个极为强烈的冲击波压力，由它引起的粘滞性旋涡在介质中的为强烈的冲击波压力，由它引起的粘滞性旋涡在介质中的悬浮细胞上造成了剪切应力，促使细胞内液体发生流动，悬浮细胞上造成了剪切应力，促使细胞内液体发生流动，从而使细胞破碎。从而使细胞破碎。特点特点 超声波破碎法是很强烈的破碎方法，适用于多数微超声波破碎法是很强烈的破碎方法，适用于多数微生物的破碎。一般杆菌比球菌易破碎，生物的破碎。一般杆菌比球菌易破碎，G G-细菌比细菌比G G+细菌易破碎，细菌易破碎，对酵母菌的效果较差。对酵母菌的效果较差。该法在实验室小规模细胞破碎中常用。该法在实验室小规模细胞破碎中常用。（3）超声波法）超声波法第四十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月超超声声波波破破碎碎仪仪第四十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第五十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.2.3.2 化学和生物化学渗透化学和生物化学渗透u酸碱处理酸碱处理 可以使蛋白质水解，细胞溶解或使某些组分可以使蛋白质水解，细胞溶解或使某些组分从细胞内渗漏出来。从细胞内渗漏出来。v化学试剂处理化学试剂处理 表面活性剂：表面活性剂：十二烷基磺酸钠（十二烷基磺酸钠（SDS)，Triton X-100,十四十四烷基胺盐烷基胺盐(CTAB);螯合剂：螯合剂：乙二胺四乙酸（乙二胺四乙酸（EDTA），与金属离子结合，如），与金属离子结合，如阴性菌外层阴性菌外层Mg2+、Ca2+处理的方法处理的方法;有机溶剂有机溶剂:如苯、甲苯、丁醇、丙酮、氯仿及尿素。这些试剂如苯、甲苯、丁醇、丙酮、氯仿及尿素。这些试剂容易引起生化物质破坏，还会带来分离和回收化学物质的问题。容易引起生化物质破坏，还会带来分离和回收化学物质的问题。第五十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月酶溶法酶溶法&利用酶反应，分解破坏细胞壁上特殊的键，从而达到利用酶反应，分解破坏细胞壁上特殊的键，从而达到破壁的目的。破壁的目的。优点优点：专一性强，发生酶解的条件温和。：专一性强，发生酶解的条件温和。缺点缺点：酶水解费用较贵，一般只适用于小规模的实验：酶水解费用较贵，一般只适用于小规模的实验室研究。室研究。第五十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月（1）细菌细菌：溶菌酶：溶菌酶lysozyme 革兰氏阳性菌：溶菌酶革兰氏阳性菌：溶菌酶 革兰氏阴性菌：溶菌酶革兰氏阴性菌：溶菌酶+EDTA（破坏脂多糖）（破坏脂多糖）（2）酵母）酵母：Zymolyase，葡聚糖酶或甘露糖酶，葡聚糖酶或甘露糖酶（3）植物细胞壁）植物细胞壁：纤维素酶：纤维素酶可将化学法与机械法结合起来。可将化学法与机械法结合起来。4溶菌酶、多糖水解酶溶菌酶、多糖水解酶预处理面包酵母，然后高压预处理面包酵母，然后高压匀浆法处理匀浆法处理6次，破碎率次，破碎率95%以上以上。第五十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月&另一种酶解方法，溶胞酶是由微生物本身产生的。另一种酶解方法，溶胞酶是由微生物本身产生的。影响自溶过程的因素有温度、时间、影响自溶过程的因素有温度、时间、pH缓冲液浓度、细缓冲液浓度、细胞代谢途径等。胞代谢途径等。例例 酵母酵母4550，保温，保温20小时。小时。谷氨酸菌谷氨酸菌：加：加0.028M Na2CO3和和0.018MNaOH，pH10，3%悬浮液，加热至悬浮液，加热至70，保温搅拌，保温搅拌20min，自溶。，自溶。特点特点 自溶法在一定程度上能用于工业规模，但是，对不稳定的自溶法在一定程度上能用于工业规模，但是，对不稳定的微生物容易引起所需蛋白质的变性，自溶后的细胞培养液过滤微生物容易引起所需蛋白质的变性，自溶后的细胞培养液过滤速度也会降低。速度也会降低。自溶作用自溶作用第五十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月干燥法干燥法u热空气干燥：适用于酵母，热空气干燥：适用于酵母，25-35热空气吹干后的酵母热空气吹干后的酵母有部分自溶，然后用水、缓冲溶液或其它溶剂抽提。有部分自溶，然后用水、缓冲溶液或其它溶剂抽提。v真空干燥：适用于细菌。真空干燥：适用于细菌。w冷冻干燥：适用于不稳定的生化物质，将冷冻干燥后冷冻干燥：适用于不稳定的生化物质，将冷冻干燥后的菌体在冷冻条件下磨成粉，然后用缓冲溶液抽提。的菌体在冷冻条件下磨成粉，然后用缓冲溶液抽提。一般配成一般配成10-40%的菌悬液进行冷冻干燥，经冻干后的细的菌悬液进行冷冻干燥，经冻干后的细胞渗透性能大大变化，便于抽提。胞渗透性能大大变化，便于抽提。第五十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.2.3.3 物理渗透法物理渗透法（1 1）渗透压冲击（渗透压冲击（Osmotic shock）&是是较温和的一种破碎方法，将细胞放在高渗透压的介较温和的一种破碎方法，将细胞放在高渗透压的介质中质中(如一定浓度的甘油或蔗糖溶液如一定浓度的甘油或蔗糖溶液)，达到平衡后，达到平衡后，介质被突然稀释，或者将细胞转入水或缓冲液中，介质被突然稀释，或者将细胞转入水或缓冲液中，由于渗透压的突然变化，水迅速进入细胞内，引起由于渗透压的突然变化，水迅速进入细胞内，引起细胞壁的破裂。细胞壁的破裂。特点特点 渗透压冲击的方法仅对细胞壁较脆弱的菌，渗透压冲击的方法仅对细胞壁较脆弱的菌，或者细胞壁预先用酶处理，或合成受抑制而强度或者细胞壁预先用酶处理，或合成受抑制而强度减弱时才是合适的。如：减弱时才是合适的。如：动物细胞，革兰氏阴性动物细胞，革兰氏阴性菌。菌。第五十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月（2 2）冻结）冻结-融化法（反复冻融法）融化法（反复冻融法）&将细胞放在低温下突然冷冻和室温下融化，将细胞放在低温下突然冷冻和室温下融化，反复多次而达到破壁作用。反复多次而达到破壁作用。&冰冻使膜的疏水键结构（双脂质和蛋白质冰冻使膜的疏水键结构（双脂质和蛋白质组成）裂开，增加了细胞亲水性，另外胞内组成）裂开，增加了细胞亲水性，另外胞内冰粒是细胞溶胀。冰粒是细胞溶胀。特点特点 对于细胞壁较脆弱的菌体，可采用此法。对于细胞壁较脆弱的菌体，可采用此法。但通常破碎率很低，即使反复循环多次也不但通常破碎率很低，即使反复循环多次也不能提高收率。另外，还可能引起对冻融敏感能提高收率。另外，还可能引起对冻融敏感的某些蛋白质的变性。的某些蛋白质的变性。第五十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月分类适应性机械法高压匀浆法可达较高破碎率，可大规模操作，不适合丝状菌、革兰氏阳性菌和含包含体的遗传工程菌球磨法可达较高破碎率，可较大规模操作，大分子目的产物易失活，适用于所有微生物破碎超声波法对酵母菌效果较差，破碎过程升温剧烈，仅适用于实验室操作，不适合大规模操作非机械法化学渗透法具一定选择性，浆液易分离，但释放率较低，通用性较差酶溶法具有高度专一性，条件温和，浆液易分离，溶酶价格高，通用性差干燥法条件剧烈，易引起大分子物质失活渗透压法破碎率较低冻结融化法破碎率较低表表3 细胞破碎方法分类与适应性细胞破碎方法分类与适应性 第五十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月感谢大家观看第五十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月