第六章细胞(xìbāo)破碎与料液分离设备第第第第第第第第第•细胞破碎就是采用一定的方法(fāngfǎ),在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。细胞破碎(pòsuì)定义第第第第第第第第第为了(wèile)研究细胞的破碎,提高其破碎率,有必要了解各种生物细胞壁的组成和结构。生物类型G+细菌G-细菌酵母菌霉菌植物细胞主要组成肽聚糖(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细胞壁的组成(zǔchénɡ)和结构第第第第第第第第第细菌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,革兰氏阴性细菌网状结构不及革兰氏阳性细菌的坚固;酵母葡聚糖的细纤维构成了细胞壁的刚性骨架,甘露聚糖形成网状结构,细胞壁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;霉菌细胞壁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;植物细胞次生壁的形成提高(tígāo)了细胞壁的坚硬性,使植物细胞具有很高的机械强度。第第第第第第第第第常用破碎(pòsuì)方法分类作用机理适应性机械法珠磨法固体剪切作用可达较高破碎率,可较大规模操作,大分子目的产物易失活,浆液分离困难高压匀浆法液体剪切作用可达较高破碎率,可大规模操作,不适合丝状菌和革兰氏阳性菌超声破碎法液体剪切作用对酵母菌效果较差,破碎过程升温剧烈,不适合大规模操作X-press法固体剪切作用破碎率高,活性保留率高,对冷冻敏感目的产物不适合非机械法酶溶法酶分解作用具有高度专一性,条件温和,浆液易分离,溶酶价格高,通用性差化学渗透法改变细胞膜的渗透性具一定选择性,浆液易分离,但释放率较低,通用性差渗透压法渗透压剧烈改变破碎率较低,常与其他方法结合使用冻结融化法反复冻结-融化破碎率较低,不适合对冷冻敏感目的产物干燥法改变细胞膜渗透性条件变化剧烈,易引起大分子物质失活第第第第第第第第第机械法第第第第第第第第第进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于1mm)一起快速搅拌或研磨,研磨剂、珠子与细胞之间的互相剪切、碰撞(pènɡzhuàn)ɡ,使细胞破碎,释放出内含物。在珠液分离器的协助下,...