细胞破碎法——高压匀浆法

细胞破碎法高压均质法细胞破碎技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁并释放细胞内含物(包括目标产物成分)的技术。它是分离和纯化细胞中合成的非分泌性生化物质的基础。目前，已经开发了各种细胞破碎方法来适应不同的用途和不同类型的细胞壁破碎。粉碎方法可分为机械方法和非机械方法。机械破碎的主要方法有珠磨、高压均质、冲击破碎和超声波。本文主要介绍了高压均质方法、高压均质方法的应用以及高压均质机的介绍和应用。关键词：高压均质机应用于细胞破碎和高压均质文本：1.高压均质化细胞破碎原理高压均质法是大规模细胞破碎的常用方法。作用机理是液体剪切。高压用于使细胞悬液通过针阀。由于冲击环上的突然减压和高速冲击，细胞悬液被压碎。当它从高压室内的针阀中喷出时，速度高达每秒几百米。高速喷射的浆液被喷射到静止的冲击环上，并被迫改变方向以流出出口管。在这一系列的高速运动中，细胞经历剪切、碰撞并从高压变为常压，从而导致细胞破裂。2.高压均质机高压均质机是一种常见的设备，它由一个能够产生高压的前向排水泵和一个带有可以调节大小的狭窄小孔的排放阀组成。细胞浆通过单向阀进入泵体，在高压下被迫在排出阀的小孔中高速冲出，射向冲击环。由于突然减压和高速冲击，细胞被高液相剪切力压碎。在操作方式上，可采用单程均化器或多程循环等方式。也可以连续运行。为了控制温度上升，干冰可以用来调节入口温度和出口温度在20左右。在工业规模的细胞破碎中，对于难以破碎的细胞，例如酵母、具有高浓度或处于稳定生长阶段的细胞，通常采用多次循环的操作方法。3、高压均质机的性能特点所有与材料接触的零件和材料都具有极高的耐磨性和良好的耐腐蚀性，不会对材料产生不利影响。与其他均质设备相比，高压均质机具有占地面积小、效率高、能量大、反应时间快、运行成本低等优点。高压均质机品种规格齐全，完全可以满足各领域用户的需求。均质功率范围从1千瓦到200千瓦，压力范围从15兆帕到100兆帕，从能够测试0.2升材料的台式小型均质器到30，000升/小时的超大型均质器，有100多种规格，是国内同行业中最高的。该机器的均化系统由两极均化系统组成，分别带有一级阀和二级阀组。一级阀和二级阀组的均质压力可以在额定压力范围内任意选择，两者可以同时使用，也可以分开使用。同质阀门可分为两种类型：平板型和W型。平板型阀门能够承受高压冲击，具有耐磨性好、使用寿命长的优点。w阀是一种能在一组阀门中多次产生均质过程结构的网络，大大提高了其均质效果。泵体阀的结构分为球阀和碟阀。球阀具有耐压高、使用寿命长的优点。盘式具有结构简单、容积效率高等优点。4.高压均质机的应用领域1.食品饮料行业：豆奶、花生奶、松仁奶、大豆蛋白及其他植物蛋白和饮料。橙汁、苹果汁、核桃露、莲子汁、椰子汁和其他悬浮果汁饮料。酸奶，均质牛奶，纯牛奶，瑞典高压匀浆破碎螺旋藻细胞释放藻蓝蛋白的研究。螺旋藻是一种丝状的多细胞蓝藻，因其含有多种对人体有益的营养物质而受到广泛关注。螺旋藻可以通过大规模海水养殖获得。其丰富的藻蛋白在化妆品制造、食品加工等行业具有巨大的应用潜力。最近的研究还发现，海藻蛋白对一些疾病有治疗作用。从海藻中提取和分离藻蛋白仍然是获得藻蛋白的主要途径。由于藻蛋白是螺旋藻的胞内产物，采用细胞破碎技术提取和纯化藻蛋白是直接影响蛋白提取率的关键因素之一。目前，用于螺旋藻藻胆蛋白提取分离的细胞破碎方法主要有超声波破碎法、高压均质法、反复冻融法、酶溶解法和化学试剂法。然而，由于超声波粉碎、反复冻融，酶消化法仅适用于实验室小规模细胞粉碎，这在一定程度上限制了螺旋藻藻胆蛋白的大规模分离纯化。高压均质是工业上常用的细胞破碎方法。高压均质过程中细胞破碎和藻蛋白释放的物理化学因素，包括均质时间、均质压力、藻细胞密度、缓冲液的酸碱度、悬浮体系等。进行了系统的研究。结合该过程的动力学规律，初步确定了螺旋藻细胞大规模破碎和藻蛋白提取的均质化过程，为螺旋藻蛋白的工业化生产奠定了基础。6.摘要影响破碎的主要因素是压力、温度和通过均化器阀的次数。增加压力有利于粉碎。这表明细胞周期的数量可以减少。在不显著增加产量的情况下，甚至一次通过均质器阀就可以实现几乎完全粉碎，从而避免细胞碎片太小，并为后续的细胞碎片分离带来好处。Brokman等人研究了能够适应高压操作的均质化阀。实验表明，在大约175兆帕的压力下，破碎率可以达到100%，但是也有实验表明，当压力超过一定值时，破碎率增加非常缓慢。在工业生产中，通常使用的压力是55-70兆帕。压碎性能也因细菌类型和生长环境而异。例如，当使用高压均质时，大肠杆菌的细胞比酵母细胞更容易破碎，生长在简单合成培养基上的大肠杆菌比生长在复杂培养基上的大肠杆菌更容易破碎。高压均质广泛用于微生物细胞和植物细胞的大规模处理。参考文献：1生物技术新书，于、唐等主编，化学工业出版社2.2胡，等.从富含藻蛋白的螺旋藻中提取纯化藻蓝蛋白的研究J.武汉植物学研究，2002，20(4):299-3023.吴磊，洪建辉，甘茹，张颖，高压匀浆破碎法提取重组大肠杆菌包涵体的工艺研