采用高压匀浆器是大规模破碎细胞的常用方法,利用高压迫使细胞悬浮液通过 针形阀,由于突然减压和高速冲击撞击环造成细胞破裂 各种菌体一次通过高压匀浆器的破碎率 菌体 压力(Mpa) 破碎率(%) 面包酵母 啤酒酵母 大肠杆菌 解肢假丝酵母 53 55 53 55 62 61 67 43 (3)X-press 法 一种改进的高压方法是将浓缩的菌体悬浮液冷却至-25˚C 至-30 ˚C 形成冰晶体, 利用 500 MPa 以上的高压冲击,冷冻细胞从高压阀小孔中挤出。细胞破碎是由于冰 晶体的磨损,包埋在冰中的微生物的变形所引起的。 该法的优点是适用的范围广,破碎率高,细胞碎片的粉碎程度低以及活性的保 留率高,该法对冷冻—融解敏感的生化物质不适用。 (4)超声波法 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。 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、革兰氏 阴性菌细胞比革兰氏阳性菌细胞容易破碎,对酵母菌的效果级差。 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。 (5)酶解法 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。 优点:专一性强,发生酶解的条件温和。 缺点:酶水解费用较贵,一般只适用于小规模的实验室研究。 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子的 α-1,4 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。 (6)自溶作用 是酶解的另一种方法,所需溶胞的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、pH 缓冲液浓度、细胞代谢途径等。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 养液过滤速度也会降低。 (7)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介质中(如一定浓度的甘油或 蔗糖溶液),入达到平衡后,介质被突然稀释,或者将细胞转入水或缓冲液中,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。 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 受抑制而强度减弱时才是合适的。 (8)冻结-融化法