第九章_微生物工程下游工艺幻灯片.pptVIP

微生物工程与设备 湖师院生科院 第九章 微生物工程下游工艺 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第一节 微生物工程下游加工工程概论 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第二节 发酵液的预处理和过滤 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第三节 分离纯化方法 第二节 发酵液的预处理和过滤 四、细胞的破碎 B、非机械法 ——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。 1、细胞破碎的方法 第二节 发酵液的预处理和过滤 四、细胞的破碎 B、非机械法 ——酶解法 自溶作用： 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。 1、细胞破碎的方法 第二节 发酵液的预处理和过滤 四、细胞的破碎 B、非机械法 ——渗透压冲击法 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)，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。 1、细胞破碎的方法 第二节 发酵液的预处理和过滤 四、细胞的破碎 B、非机械法 ——冰冻融化法 将细胞放在低温下突然冷冻和室温下融化，反复多次而达到破壁作用。由于冷冻，一方面能使细胞膜的疏水键结构破裂，从而增加了细胞的亲水性能，另一方面胞内水结晶，使细胞内外溶液浓度变化，引起细胞突然膨胀而破裂。对于细胞壁较脆弱的菌体，可采用此法。 通常破碎率很低即使反复循环多次也不能提高收率。另外，还可能引起对冻融敏感的某些蛋白质的变性。 1、细胞破碎的方法 第二节 发酵液的预处理和过滤 四、细胞的破碎 B、非机械法 ——化学法 用酸碱及表面活性剂处理，可以使蛋白质水解，细胞溶解或使某些组分从细胞内渗漏出来。某些脂溶性溶剂也能作为化学处理的方法，如丁醇、丙酮、氯仿及尿素等。 这些试剂容易引起生化物质破坏，还会带来分离和回收化学物质的问题。 1、细胞破碎的方法 第二节 发酵液的预处理和过滤 四、细胞的破碎 2、破碎方法的选择 细胞的数量； 所需要的产物对破碎条件(温度、化学试剂、酶等)的敏感性； 要达到的破碎程度及破碎所必要的速度， 尽可能采用最温和的方法； 具有大规模应用潜力的生化产品应选择适合于放大的破碎技术。 选择细胞的破碎方法时，需考虑以下因素： 一、沉淀法 最古老的分离和纯化生物物质的方法。由于其浓缩作用常大于纯化作用，因而沉淀法通常作为初步分离的一种方法 。 沉淀法由于成本低、收率高(不会使蛋白质等大分子失活)、浓缩倍数高和操作简单等优点，是下游加工过程中应用广泛的值得注意的方法。 根据所加入的沉淀剂的不同，沉淀法可以分为：盐析法；等电点沉淀法；有机溶剂沉淀法；非离子型聚合物沉淀法；聚电解质沉淀法；高价金属离子沉淀法。 二、萃取法 用一种溶剂将产物自另一种溶剂(如水)中提取出来，达到浓缩和提纯的目的。 新型的萃取技术，有： 双（两）水相萃取； 反相胶束（胶团）萃取； 超临界萃