細胞破碎技術發(fā)展方向
發(fā)布日期:2023-09-11 瀏覽次數(shù):310次
多種破碎方法相結合
多種破碎方法相結合的方法有機械法與非機械法、化學法與酶法、多種化學試劑處理、多種酶制劑處理等。化學法與酶法取決于細胞壁膜的化學組成,機械法取決于細胞結構的機械強度,而化學組成又決定了結構的機械強度,組成的變化必然影響到強度的差異,這就是化學法與機械法相結合的原理。
? 機械破碎前預先用硫醇培養(yǎng)酵母細胞,可以大大提高胞內(nèi)蛋白的收率。糖苷酶被激活,細胞壁中的糖被除去,使細胞壁的強度降低。
? 用蝸牛酶預處理面包酵母菌細胞,然后高壓均質。在95Mpa壓力下高壓勻漿4次,總破碎率接近100%。而單獨用95Mpa壓力高壓均質4次,破碎率只有32%。
與上游過程相結合
1、寄主細胞的選擇:選擇較易破壁的菌種作為寄主細胞,如革蘭氏陰性細菌。
2、與發(fā)酵培養(yǎng)條件的結合:在發(fā)酵過程中,操作參數(shù)如PH、溫度、通氣量、攪拌轉速、稀釋率等;培養(yǎng)基;生長期等因素都對細胞壁膜的結構與組成有一定的影響。調節(jié)細胞培養(yǎng)參數(shù),改變胞壁成分,提高細胞破壁率。
3、培養(yǎng)過程控制:在發(fā)酵培養(yǎng)過程中的細胞生長的后期,加入某些能抑制或阻止細胞壁物質合成的抑制劑(如青霉素、環(huán)絲氨酸等),繼續(xù)培養(yǎng)一段時間后,新分裂的細胞其細胞壁存在缺陷,利于破碎,而有些胞內(nèi)產(chǎn)物不經(jīng)破碎即可直接滲透出來。
4、與基因改造的方法結合:用基因工程的方法對菌種進行改造。
5、基因改造-克隆噬菌體溶解基因:在細胞內(nèi)引入引起噬菌體裂解的基因,培養(yǎng)結束后,控制一定條件(如溫度等),激活噬菌體基因,使細胞在一定條件下發(fā)生裂解,使細胞自內(nèi)向外溶解,釋放目的產(chǎn)物。
6、基因改造-通過融合表達使目的產(chǎn)物耐高溫:將目的產(chǎn)物表達成耐高溫型,雜蛋白仍然保持以原特性,那么在細胞破碎和分離過程中,不用低溫操作就可保持活性,那么就可在較高溫下將目的產(chǎn)物與雜蛋白分開,降低生產(chǎn)成本。
與下游過程相結合
現(xiàn)階段破碎技術的發(fā)展方向多采用組合破碎的方法,有多種破碎方法相結合、與上游過程相結合、與下游過程相結合等。細胞破碎與固液分離和產(chǎn)品提取過程相結合,也即根據(jù)后處理過程的單元操作確定細胞破碎的方法和操作條件。在細胞破碎的同時要考慮產(chǎn)生的細胞碎片對后續(xù)純化工藝的影響??紤]細胞破碎,要進行整體優(yōu)化,采用最佳的工藝。如多次高壓勻漿,可以增加產(chǎn)物的釋放量,但經(jīng)碎片的逐級破碎,產(chǎn)生細小的碎片,對目標產(chǎn)物分離增加難度。