微生物细胞破碎原理与技术.ppt

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1、定义定义:细胞破碎就是采用一定的方法，在一定程细胞破碎就是采用一定的方法，在一定程度上破坏度上破坏细胞壁细胞壁和和细胞膜细胞膜，设法使胞内产，设法使胞内产物最大程度地释放到液相中，破碎后的细物最大程度地释放到液相中，破碎后的细胞浆液经固液分离除去细胞碎片后，再采胞浆液经固液分离除去细胞碎片后，再采用不同的分离手段进一步纯化用不同的分离手段进一步纯化.第十章第十章 微生物细胞破碎原理与技术微生物细胞破碎原理与技术为了研究细胞的破碎，提高其破碎率，有必要了解为了研究细胞的破碎，提高其破碎率，有必要了解各种微生物细胞壁的组成和结构各种微生物细胞壁的组成和结构微生物微生物革革兰兰氏阳性氏阳性细细菌菌革

2、革兰兰氏阴性氏阴性细细菌菌酵母菌酵母菌霉菌霉菌壁厚壁厚/nm/nm20-8020-8010-1310-13100-300100-300100-250100-250层层次次单层单层多多层层多多层层多多层层主要主要组组成成肽肽聚糖聚糖（40-90%40-90%）多糖多糖胞壁酸胞壁酸蛋白蛋白质质脂多糖脂多糖（1-4%1-4%）肽肽聚糖聚糖（5-10%5-10%）脂蛋白脂蛋白脂多糖脂多糖（11-22%11-22%）磷脂磷脂蛋白蛋白质质葡聚糖葡聚糖（30-40%30-40%）甘露聚糖甘露聚糖（30%30%）蛋白蛋白质质（6-8%6-8%）脂脂类类（8.5-8.5-13.5%13.5%）多聚糖多聚糖（80

3、-90%80-90%）脂脂类类蛋白蛋白质质一、细胞壁的组成和结构一、细胞壁的组成和结构u细菌细菌破碎的主要阻力来自于肽聚糖的网状结构，破碎的主要阻力来自于肽聚糖的网状结构，网状结构越致密，破碎的难度越大，革兰氏阴性细网状结构越致密，破碎的难度越大，革兰氏阴性细菌网状结构不及革兰氏阳性细菌的坚固；菌网状结构不及革兰氏阳性细菌的坚固；u酵母细胞壁酵母细胞壁破碎的阻力也主要决定于壁结构交联破碎的阻力也主要决定于壁结构交联的紧密程度和它的厚度；的紧密程度和它的厚度；u由于由于霉菌细胞壁霉菌细胞壁中含有几丁质或纤维素的纤维状中含有几丁质或纤维素的纤维状结构，其强度比细菌和酵母菌的细胞壁有所提高。结构，其

4、强度比细菌和酵母菌的细胞壁有所提高。为为了了破破碎碎细细胞胞，必必须须克克服服的的主主要要阻阻力力是是网网状状结结构构的的共共价价键键。各各种种微微生生物物的的细细胞胞壁壁的的结结构构和和组组成成差差异异很很大大，壁壁结结构构不不仅仅取取决决于于遗遗传传信信息息，也也取取决决于于生生长长的的环环境境，真菌的壁结构还随发酵罐中混合的机械作用而变化。真菌的壁结构还随发酵罐中混合的机械作用而变化。在在用用酶酶法法或或化化学学法法来来溶溶解解细细胞胞壁壁时时，细细胞胞壁壁的的结结构构和和组组成成显显得得特特别别重重要要，可可用用来来作作为为选选择择溶溶菌菌酶酶和和化化学方法的依据。学方法的依据。分分

5、类类作作 用用 机机 理理适适 应应 性性机机械械法法珠磨法珠磨法固体剪切作用固体剪切作用可达可达较较高破碎率，可高破碎率，可较较大大规规模操作，大分模操作，大分子目的子目的产产物易失活，物易失活，浆浆液分离困液分离困难难高高压压匀匀浆浆法法液体剪切作用液体剪切作用可达可达较较高破碎率，可大高破碎率，可大规规模操作，不适合模操作，不适合丝丝状菌和革状菌和革兰兰氏阳性菌氏阳性菌超声破碎法超声破碎法液体剪切作用液体剪切作用对对酵母菌效果酵母菌效果较较差，破碎差，破碎过过程升温程升温剧剧烈，烈，不适合大不适合大规规模操作模操作X-pressX-press法法固体剪切作用固体剪切作用破碎率高，活性保留

6、率高，破碎率高，活性保留率高，对对冷冷冻冻敏感目敏感目的的产产物不适合物不适合非非机机械械法法酶酶溶法溶法酶酶分解作用分解作用具有高度具有高度专专一性，条件温和，一性，条件温和，浆浆液易分离，液易分离，溶溶酶酶价格高，通用性差价格高，通用性差化学渗透法化学渗透法改改变细变细胞膜的渗透性胞膜的渗透性具一定具一定选择选择性，性，浆浆液易分离，但液易分离，但释释放率放率较较低，通用性差低，通用性差渗透渗透压压法法渗透渗透压剧压剧烈改烈改变变破碎率破碎率较较低，常与其他方法低，常与其他方法结结合使用合使用冻结冻结融化法融化法反复反复冻结冻结-融化融化破碎率破碎率较较低，不适合低，不适合对对冷冷冻冻敏感

7、目的敏感目的产产物物干燥法干燥法改改变细变细胞膜渗透性胞膜渗透性条件条件变变化化剧剧烈，易引起大分子物烈，易引起大分子物质质失活失活二、微生物细胞的破碎技术二、微生物细胞的破碎技术基本说出细胞破碎机理图细胞破碎机理图1、机械方法、机械方法 为为了了粉粉碎碎微微生生物物细细胞胞，常常常常选选择择机机械械的的方方法法，因因为为它它们们的的处处理理量量大大，破破碎碎速速度度较较快快。采采用用这这些些方方法法，细细胞胞受受到到由由高高压压产产生生的的高高剪剪切切力力，但但在在大大多多数数情情况况下下要要采采取取冷冷却却措措施施，以以便便除除去去由由于于消消耗耗机机械械能能而而产产生生的的过多热量，防止

8、生化物质破坏。过多热量，防止生化物质破坏。（1）珠磨机）珠磨机 研研磨磨是是常常用用的的一一种种方方法法，它它将将细细胞胞悬悬浮浮液液与与玻玻璃璃小小珠珠、石石英英砂砂或或氧氧化化铝铝一一起起快快速速搅搅拌拌或或研研磨磨，使使达达到到细胞的某种程度破碎。细胞的某种程度破碎。高高速速组组织织捣捣碎碎机机和和Braun匀匀浆浆器器是是实实验验室室规规模模的的细细胞胞破破碎碎设设备备，利利用用玻玻璃璃小小珠珠撞撞击击微微生生物物细细胞胞而而达达到到破破碎的目的。碎的目的。这这些些装装置置的的主主要要缺缺点点是是在在破破碎碎期期间间样样品品温温度度迅迅速速升高升高，通过用二氧化碳来，通过用二氧化碳来冷

9、却冷却容器可得到部分解决。容器可得到部分解决。在在工工业业规规模模的的破破碎碎中中，可可以以采采用用高高速速珠珠磨磨机机。在在这这种种设设备备中中，由由于于圆圆盘盘的的高高速速旋旋转转，使使细细胞胞悬悬浮浮液液和和玻玻璃璃珠珠相相互互搅搅动动，细细胞胞的的破破碎碎是是由由剪剪切切力力层层之之间间的的碰碰撞和磨料的滚动撞和磨料的滚动而引起的。而引起的。（2）高压匀浆器）高压匀浆器 采采用用高高压压匀匀浆浆器器是是大大规规模模破破碎碎细细胞胞的的常常用用方方法法。利利用用高高压压迫迫使使细细胞胞悬悬浮浮液液通通过过针针形形阀阀，由由于于突突然然减减压压和高速冲击撞击环造成细胞破裂和高速冲击撞击环造

10、成细胞破裂。在在工工业业规规模模的的细细胞胞破破碎碎中中，对对于于酵酵母母菌菌等等难难破破碎碎的的及及浓浓度度高高或或处处于于生生长长静静止止期期的的细细胞胞，常常采采用用多多次次循循环的操作方法环的操作方法。（3）Xpress法法 另另一一种种改改进进的的高高压压方方法法是是将将浓浓缩缩的的菌菌体体悬悬浮浮液液冷冷却却至至25至至30形形成成冰冰晶晶体体，利利用用500MPa以以上上的的高高压压冲冲击击，冷冷冻冻细细胞胞从从高高压压阀阀小小孔孔中中挤挤出出。细细胞胞破破碎碎是是由由于于冰冰晶晶体体的的磨磨损损，包包埋埋在在冰冰中中的的微微生生物物的的变变形形所引起的。此法称所引起的。此法称为

11、为Xpress法法，主要用于，主要用于实验实验室中。室中。该该法法的的优优点点是是适适用用的的范范围围广广，破破碎碎率率高高，细细胞胞碎碎片片的的粉碎程度低以及活性的保留率高。粉碎程度低以及活性的保留率高。该该法法对对冷冰融解敏感的生化物冷冰融解敏感的生化物质质不适用不适用。（4）超声波法）超声波法 细胞的破碎是由于细胞的破碎是由于超声波的空穴作用超声波的空穴作用，从而产生一，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悬浮细胞上造成了剪切应力，促使细胞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，从而使细胞破碎。内

12、液体发生流动，从而使细胞破碎。对于不同菌种的发酵液、超声波处理的效果不同，对于不同菌种的发酵液、超声波处理的效果不同，杆菌比球菌易破碎杆菌比球菌易破碎、革兰氏阴性菌细胞比革兰氏阳革兰氏阴性菌细胞比革兰氏阳性菌细胞容易破碎性菌细胞容易破碎，对酵母菌的效果极差对酵母菌的效果极差。超声波振荡容易引起超声波振荡容易引起温度的剧烈上升温度的剧烈上升，操作时可以，操作时可以在细胞悬浮液中投入冰或在夹套中通入冷却剂在细胞悬浮液中投入冰或在夹套中通入冷却剂进行进行冷却冷却。该法不适于大规模操作，因为放大后，要输入很高该法不适于大规模操作，因为放大后，要输入很高的能量来提供必要的冷却，这是困难的。的能量来提供必

13、要的冷却，这是困难的。（1）酶酶解法解法 利利用用酶酶反反应应，分分解解破破坏坏细细胞胞壁壁上上特特殊殊的的键键，从从而而达达到破壁的目的。到破壁的目的。2、非机械法、非机械法非机械方法很多，包括酶解、渗透压冲击、冻结和融化、非机械方法很多，包括酶解、渗透压冲击、冻结和融化、干燥法和化学法溶胞等。干燥法和化学法溶胞等。常用的溶酶常用的溶酶溶菌酶、溶菌酶、-1，3-葡聚糖酶、葡聚糖酶、-1，6-葡聚糖酶、葡聚糖酶、蛋白酶、蛋白酶、甘露糖酶、甘露糖酶、糖苷酶、糖苷酶、肽键内切酶、肽键内切酶、壳多糖酶等壳多糖酶等溶菌酶主要用于细菌类溶菌酶主要用于细菌类细胞壁溶解酶是几种酶的复合物细胞壁溶解酶是几种酶

14、的复合物溶菌酶是应用最多的酶溶菌酶是应用最多的酶，它能专一地分解细胞壁上糖蛋白分，它能专一地分解细胞壁上糖蛋白分子的子的-1，4糖苷键，使脂多糖解离，经溶菌酶处理后的细胞糖苷键，使脂多糖解离，经溶菌酶处理后的细胞移至低渗溶液中使细胞破裂。移至低渗溶液中使细胞破裂。外加酶法外加酶法对酵母细胞采用酶法破碎时，先加入蛋白酶作用蛋白质对酵母细胞采用酶法破碎时，先加入蛋白酶作用蛋白质-甘露聚糖甘露聚糖结构，使二者溶解，再加入葡聚糖酶作用裸露的葡聚糖层，最后只结构，使二者溶解，再加入葡聚糖酶作用裸露的葡聚糖层，最后只剩下原生质体，这时若缓冲液的渗透压变化，则细胞膜破裂，释出剩下原生质体，这时若缓冲液的渗透

15、压变化，则细胞膜破裂，释出胞内产物。胞内产物。利用溶酶系统处理细胞时必须根据细胞壁的结构和化学利用溶酶系统处理细胞时必须根据细胞壁的结构和化学组成选择适当的酶，并确定相应的次序。组成选择适当的酶，并确定相应的次序。酶溶法的优点：酶溶法的优点：选择性释放产物，条件温和，核酸泄出量少，细胞外形完整。选择性释放产物，条件温和，核酸泄出量少，细胞外形完整。缺点：溶酶价格高，溶酶法通用性差（不同菌种需选择不同缺点：溶酶价格高，溶酶法通用性差（不同菌种需选择不同的酶），产物抑制的存在。的酶），产物抑制的存在。在溶酶系统中，甘露糖对蛋白酶有抑制作用，葡聚糖抑制葡在溶酶系统中，甘露糖对蛋白酶有抑制作用，葡聚糖

16、抑制葡聚糖酶。聚糖酶。自溶作用自溶作用 是是酶酶解解的的另另一一种种方方法法，所所需需溶溶胞胞的的酶酶是是由微生物本身由微生物本身产产生的生的。影影响响自自溶溶过过程程的的因因素素有有温温度度、时时间间、pH缓缓冲液冲液浓浓度、度、细细胞代胞代谢谢途径等。途径等。自自溶溶法法在在一一定定程程度度上上能能用用于于工工业业规规模模，但但是是，对对不不稳稳定定的的微微生生物物容容易易引引起起所所需需蛋蛋白白质质的的变变性性，自自溶溶后后的的细细胞胞培培养养液液过过滤滤速度也会降低速度也会降低。（2）渗渗透透压压冲冲击击是是较较温温和和的的一一种种破破碎碎方方法法，将将细细胞胞放放在在高高渗渗透透压压

17、的的介介质质中中（如如一一定定浓浓度度的的甘甘油油或或蔗蔗糖糖溶溶液液），达达到到平平衡衡后后，介介质质被被突突然然稀稀释释，或或者者将将细细胞胞转转入入水水或或缓缓冲冲液液中中，由由于于渗渗透透压压的的突突然然变变化化，水水迅迅速速进进入入细细胞胞内内，引引起起细细胞胞壁壁的的破破裂裂。渗渗透透压压冲冲击击的的方方法法仅仅对对细细胞胞壁壁较较脆脆弱弱的的菌菌，或或者者细细胞胞壁预先用酶处理，或合成受抑制而强度减弱时才是合适的。壁预先用酶处理，或合成受抑制而强度减弱时才是合适的。（3）反反复复冻冻结结一一融融化化，可可用用于于某某些些细细胞胞的的破破碎碎，或或释释放放某某些些细细胞胞组组分分。

18、冻冻结结融融化化法法系系将将细细胞胞放放在在低低温温下下突突然然冷冷冻冻和和室室温温下下融融化化，反反复复多多次次而而达达到到破破壁壁作作用用。由由于于冷冷冻冻，一一方方面面能能使使细细胞胞膜膜的的疏疏水水键键结结构构破破裂裂，从从而而增增加加了了细细胞胞的的亲亲水水性性能能，另另一一方方面面胞胞内内水水结结晶晶，使使细细胞胞内内外外溶溶液液浓浓度度变变化化，引引起起细细胞胞突突然然膨膨胀胀而而破破裂裂。对对于于细细胞胞壁壁较较脆脆弱弱的的菌菌体体，可可采采用用此此法法。但但通通常常破破碎碎率率很很低低，即即使使反反复复循循环环多多次次也也不不能能提提高高收收率率。另外，还可能引起对冻融敏感的

19、某些蛋白质的变性。另外，还可能引起对冻融敏感的某些蛋白质的变性。（4）干燥法）干燥法可采用可采用空气干燥，真空干燥，喷雾干燥空气干燥，真空干燥，喷雾干燥和冷冻干燥和冷冻干燥等。它使等。它使细胞膜渗透性改变细胞膜渗透性改变，当用丙酮、，当用丙酮、丁醇或缓冲液等溶剂处理时，胞内物质就容易被抽提丁醇或缓冲液等溶剂处理时，胞内物质就容易被抽提出来。空气干燥主要适用于酵母菌，一般在出来。空气干燥主要适用于酵母菌，一般在2530的气流中吹干，然后用水、缓冲液或其它溶剂的气流中吹干，然后用水、缓冲液或其它溶剂抽提。空气干燥时，部分酵母可能产生自溶，所以较抽提。空气干燥时，部分酵母可能产生自溶，所以较冷冻干燥

20、、喷雾干燥容易抽提。冷冻干燥、喷雾干燥容易抽提。真空干燥适用于细菌的干燥。冷冻干燥适用于较真空干燥适用于细菌的干燥。冷冻干燥适用于较不稳定的生化物质，将冷冻干燥后的菌体在冷冰条件不稳定的生化物质，将冷冻干燥后的菌体在冷冰条件下磨成粉，然后用缓冲液抽提。下磨成粉，然后用缓冲液抽提。（5）化学渗透法）化学渗透法:某些化学试剂，如有机溶剂、变某些化学试剂，如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等，可以性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等，可以改变细胞壁或膜的通透性（渗透性），从而使胞内改变细胞壁或膜的通透性（渗透性），从而使胞内物质有选择地渗透出来。物质有选择地渗透出来。该法取决于化学

21、试剂的类型以及细胞壁膜的结构与该法取决于化学试剂的类型以及细胞壁膜的结构与组成。组成。如如Triton X-100是一种非离子型清洁剂是一种非离子型清洁剂，对疏水性物质具，对疏水性物质具有很强的亲和力，能结合并溶解磷脂，破坏内膜的磷脂双分有很强的亲和力，能结合并溶解磷脂，破坏内膜的磷脂双分子层，使某些胞内物质释放出来。子层，使某些胞内物质释放出来。其他的表面活性剂，如其他的表面活性剂，如牛黄胆酸钠、十二烷基磺酸钠牛黄胆酸钠、十二烷基磺酸钠等也可等也可使细胞破碎。使细胞破碎。表面活性剂表面活性剂可促使细胞某些组分溶解，其增溶作用有助于细胞的破碎。可促使细胞某些组分溶解，其增溶作用有助于细胞的破碎

22、。处理处理G-细菌，对细胞外层膜有破坏作用。细菌，对细胞外层膜有破坏作用。G-细菌的外层膜细菌的外层膜结构通常靠二价阳离子结构通常靠二价阳离子Ca2+或或Mg2+结合脂多糖和蛋白质来结合脂多糖和蛋白质来维持，一旦维持，一旦EDTA将将Ca2+或或Mg2+螯合，大量的脂多糖分子螯合，大量的脂多糖分子将脱落，使细胞壁外层膜出现洞穴。这些区域由内层膜的磷将脱落，使细胞壁外层膜出现洞穴。这些区域由内层膜的磷脂来填补，从而导致内层膜通透性的增强。脂来填补，从而导致内层膜通透性的增强。EDTA螯合剂螯合剂酸碱酸碱使蛋白质易于溶解使蛋白质易于溶解能分解细胞壁中的类脂，使胞壁膜溶胀，细胞破裂，能分解细胞壁中的

23、类脂，使胞壁膜溶胀，细胞破裂，胞内物质被释放出来。胞内物质被释放出来。甲苯、苯、氯仿、二甲苯及高级醇等。甲苯、苯、氯仿、二甲苯及高级醇等。有机溶剂有机溶剂变性剂变性剂盐酸胍（盐酸胍（Guanidine hydrochloride）和脲（）和脲（Urea）是常用的变性剂。是常用的变性剂。变性剂与水中氢键作用，削弱溶质分子间的疏水作用，从而变性剂与水中氢键作用，削弱溶质分子间的疏水作用，从而使疏水性化合物溶于水溶液。使疏水性化合物溶于水溶液。不同细胞可采用的化学渗透处理方式不同细胞可采用的化学渗透处理方式细细胞胞类类型型变变性性剂剂清清洁剂洁剂有机溶有机溶剂剂酶酶抗生素抗生素生物生物试剂试剂螯合螯

24、合剂剂革革兰兰氏阴氏阴性性细细菌菌*革革兰兰氏阳氏阳性性细细菌菌*酵母菌酵母菌*植物植物细细胞胞*巨噬巨噬细细胞胞*表适用表适用u通用性差；通用性差；u时间长，效率低，一般胞内物质释放率不超过时间长，效率低，一般胞内物质释放率不超过50%；u有些化学试剂有毒有些化学试剂有毒。化学渗透法优点：化学渗透法优点：缺点：缺点：l对产物释放有一定的选择性，可使一些较小分子量的溶质如对产物释放有一定的选择性，可使一些较小分子量的溶质如多肽和小分子的酶蛋白透过，而核酸等大分子量的物质仍滞多肽和小分子的酶蛋白透过，而核酸等大分子量的物质仍滞留在胞内；留在胞内；l细胞外形完整，碎片少，浆液粘度低，易于固液分离和

25、进一细胞外形完整，碎片少，浆液粘度低，易于固液分离和进一步提取。步提取。值得一提的是，除了应研究破碎细胞的方法外，还应值得一提的是，除了应研究破碎细胞的方法外，还应研究在生物合成过程中减低细胞牢固程度的方法。研究在生物合成过程中减低细胞牢固程度的方法。三、破碎率的测定三、破碎率的测定为为了了测测定定细细胞胞破破碎碎的的程程度度，获获得得定定量量的的结结果果，就就需需要要精确的分析技术，可采用以下几种方法：精确的分析技术，可采用以下几种方法：1、直接测定法、直接测定法 利利用用显显微微镜镜或或电电子子微微粒粒计计数数器器可可直直接接计计数数完完整整细细胞胞的的量量，所所以以可可用用于于破破碎碎前

26、前的的细细胞胞计计量量。可可是是破破碎碎过过程程中中所所释释放放的的物物质质如如DNA和和其其他他聚聚合合物物组组分分会会干干扰扰计计数数，此此时时可可采采用用染染色色法法把把破破碎碎的的细细胞胞从从未未损损害害的的完完整整细细胞胞中中区区别别开开来来，以以便便于于计计数数。例例如如，破破碎碎的的革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌常常可可染染色色成成革革兰兰氏氏阴阴性性菌菌的的颜颜色色，利利用用革革兰兰氏氏染染色色法法未未受受损损害害的的酵酵母母细细胞胞呈呈现现紫紫色色，而而受受损损害害的的酵母细胞呈现亮红色。酵母细胞呈现亮红色。2、测定释放的蛋白质量或酶的活力、测定释放的蛋白质量或酶的活力 细细胞胞破

27、破碎碎后后，测测定定悬悬浮浮液液中中细细胞胞内内含含物物的的增增量量来来估估算算破破碎碎率率。通通常常将将破破碎碎后后的的细细胞胞悬悬浮浮液液离离心心，测测定定上上清清液液中中蛋蛋白白质质的的含含量量或或酶酶的的活活力力，并并与与所所获获得得的的标标准数值直接比较准数值直接比较。3、测定导电率测定导电率 利利用用破破碎碎前前后后导导电电率率的的变变化化来来测测定定破破碎碎程程度度的的快快速速方方法法。导导电电率率的的变变化化是是由由于于细细胞胞内内含含物物被被释释放放到到水水相相中中而而引引起起的的。导导电电率率随随着着破破碎碎率率的的增增加加而而呈呈线线性性增增加加。因因为为导导电电率率的的

28、读读数数取取决决于于微微生生物物的的种种类类、处处理理的的条条件件、细细胞胞浓浓度度、温温度度和和悬悬浮浮液液中中电电解解质质的的含含量量，因因此，此，应预先采用其他方法来进行标化。应预先采用其他方法来进行标化。四、选择破碎方法的依据四、选择破碎方法的依据1、细胞的处理量、细胞的处理量2、细胞壁的强度和结构、细胞壁的强度和结构3、目标产物对破碎条件的敏感性、目标产物对破碎条件的敏感性4、破碎程度破碎程度 适宜的操作条件应从高的产物释放率，低的适宜的操作条件应从高的产物释放率，低的能耗和便于后步提取这二方面进行权衡能耗和便于后步提取这二方面进行权衡五、破碎技术研究的方向五、破碎技术研究的方向1

29、1、多种破碎法的结合、多种破碎法的结合 化学法与机械法结合；酶法与机械法结合化学法与机械法结合；酶法与机械法结合 如用溶解酶预处理面包酵母，然后高压匀如用溶解酶预处理面包酵母，然后高压匀浆，浆，95MPa压力下匀浆压力下匀浆4次，总破碎率接近次，总破碎率接近100%。而单独采用高压匀浆法，同样条件。而单独采用高压匀浆法，同样条件下破碎率只有下破碎率只有32%。v在发酵培养过程中，培养基、生长期、操作参数（如在发酵培养过程中，培养基、生长期、操作参数（如pHpH、温度、通气量、搅拌转速、稀释率等）等因素都对细胞壁膜温度、通气量、搅拌转速、稀释率等）等因素都对细胞壁膜的结构与组成有一定的影响。细胞

30、的破碎与上游培养过程有的结构与组成有一定的影响。细胞的破碎与上游培养过程有关。关。v此外，用基因工程的方法对菌种进行改造，以提高胞内物此外，用基因工程的方法对菌种进行改造，以提高胞内物质的提取率也是非常重要的。质的提取率也是非常重要的。v在生长后期，加入某些能抑制或阻止细胞壁物质合成的抑在生长后期，加入某些能抑制或阻止细胞壁物质合成的抑制剂（如青霉素、环丝氨酸等），继续培养一段时间后，新制剂（如青霉素、环丝氨酸等），继续培养一段时间后，新分裂的细胞其细胞壁有缺陷，利于破碎；分裂的细胞其细胞壁有缺陷，利于破碎；v选择较易破碎的菌种作为寄主细胞，如革兰氏阴性细菌；选择较易破碎的菌种作为寄主细胞，如革兰氏阴性细菌；v在细胞内引进噬菌体基因，培养结束后，控制一定条件在细胞内引进噬菌体基因，培养结束后，控制一定条件（如温度等），激活噬菌体基因，使细胞自内向外溶解，释（如温度等），激活噬菌体基因，使细胞自内向外溶解，释放出内含物。放出内含物。2、与上游菌种或发酵过程结合、与上游菌种或发酵过程结合3、与下游操作技术结合、与下游操作技术结合 必须从后分离过程的总体来看待细胞破必须从后分离过程的总体来看待细胞破碎的操作，机械法破碎操作尤其如此。碎的操作，机械法破碎操作尤其如此。