表的内容
- 细胞破坏是通过打开细胞壁的方法获得细胞内流体的方法。
- 细胞破坏的总体目标是获得细胞内液而不破坏其任何组分。
- 所用方法可根据细胞和其细胞壁组合物的类型而变化。
- 不管使用的方法是什么，主要的目的是破坏必须是有效的，方法不应该太严厉，以使回收的产品保持其活性形式。
- 细胞破坏方法可分为机械方法和非机械方法。
- 机械方法分为固体剪切方法和液体剪切方法。
- 非机械方法可分为物理方法，化学方法和酶法。
机械方法
机械方法是那些需要某种力的方法，以分离细胞内蛋白而不添加化学或酶
- 砂浆和粉彩/磨削
- 搅拌机
- 珠跳动
- 超声超声
- 均质化
砂浆和杵
- 它涉及到细胞的研磨，使它们被破坏。
- 这并不需要悬浮，通常是用冷冻在液氮中的植物样本来做的。
- 当材料被破坏时，可以通过添加溶剂来提取代谢物。
搅拌机
- 使用采用高速的搅拌器可用于破坏细胞壁。
- 这和离心的过程是一样的，即分离或浓缩悬浮在液体介质中的物质。
珠跳动
- 玻璃或陶瓷珠被用来打开电池
- 这种机械剪切是足够温和的，以保持细胞器完整。
- 它可以与各种细胞一起使用，只需将珠子添加到等量的细胞悬浮液和涡旋量。
超声超声
- 超声波均质器的工作原理是在浸在电池溶液中的钛探针中诱导振动。
- 发生一种称为空化的过程，其中形成微小气泡并爆炸，通过压力变化产生局部冲击波和破坏细胞壁。
- 这种方法非常受植物和真菌细胞的破坏。
均质化
- 基于液体的均质化是用于小体积和培养细胞的最广泛使用的细胞破坏技术。
- 通过迫使细胞或组织悬浮液通过狭窄的空间来裂解细胞
- 均化器在电池上使用剪切力，类似于珠子方法。
- 通过通过略小于珠子跳动的管挤压细胞，可以进行均匀化。
机械的方法
非机械方法进一步分为三类：
A.物理方法
1.冻融
- 适用于与软质植物材料和藻类一起工作。
- 通过一系列冻结和解冻循环来实现破坏。
- 冷冻形成冰晶，在解冻后膨胀，这最终导致细胞壁破裂。
2.微波/热解
- 微波（以及高压釜和其他高温方法）用于破坏细胞壁内的键，以及变性蛋白质。
- 然而，不受控制的热量可以容易变性或损伤靶蛋白和麻风率。
3.渗透压休克
- 通过渗透的过程，水可以移动到细胞中，导致其体积增加到它突发的点。
- 然而，该方法只能与动物细胞和原生动物合作，因为它们没有细胞壁。
4.放电
- 还可以通过仅通过哺乳动物和其他由血浆膜限定的细胞的电放电来实现细胞破坏。
B.化学方法
- 它们通常与植物细胞一起使用(有时与剪毛结合使用)。
- 甲苯，醚，苯，甲醇，表面活性剂和苯基乙醇DMSO可用于渗透细胞壁的有机溶剂。
- EDTA可以被专门用来破坏革兰氏阴性细菌的细胞壁，革兰氏阴性细菌的细胞壁含有由Mg2+和Ca2+等阳离子稳定的脂多糖。
- EDTA会螯合阳离子在细胞壁上留下孔。
- 酶法
- 实现细胞裂解的另一种策略是使用将分解微生物细胞壁的消化酶。
- 不同的细胞类型和菌株有不同的细胞壁和细胞膜，因此所使用的酶依赖于微生物。如溶菌酶是革兰氏阳性菌常用的细胞壁消化酶。溶菌酶水解肽聚糖中的β-1-4-葡萄糖苷键。
- 酵母和真菌的细胞壁与细菌的细胞壁有显著的不同。一种常用的酵母菌和真菌细胞壁降解酶是酶解酶。
- 例如，它具有β-1,3葡聚糖酶和β-1,3-葡聚糖层状水解酶(酶解酶|酵母裂解酶)活性。
- 此外，通常用于酵母和真菌细胞壁降解的酶包括不同的纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶和几丁质酶。
- 酶，如β(1-6)和β(1-3)聚糖酶，蛋白酶和甘露聚糖酶也可以用来破坏细胞壁。
意义
- 细胞破坏是生物技术的重要组成部分和与生物产品的制造有关的下游过程。
- 这是必要的提取和取回所需的产品，因为细胞破坏显著提高生物产品的回收率。
参考文献
- Wilson，K.，Walker，J.（2018）。生物化学与分子生物学的原理和技术（8埃德。）。剑桥大学出版社：纽约。
- file:///C:/Users/user/Downloads/Cell%20disruption%20methods.pdf
- https://www.slideshare.net/sabanaeem1/cell-disruption
- 吴志刚(1986);微生物细胞内产物的破坏;酶活。抛光工艺。那vol. 8, April; doi: 0141 –0229/86/040194–11.