生化分离复习题2

工业上使用的絮凝剂可分为三类：1）人工合成有机高分子聚合物、2）天然有机高分子聚合物、3）无机高分子聚合物2.7.絮凝技术的应用2.7.1去除细胞体、碎片、蛋白2.7.2连续发酵中回收酵母2.7.3生物产品分离3.固液分离常见的固液分离方法•过滤filtration•离心Centrifugation•膜分离membraneseparation•双水相萃取ATPS•扩张床吸附EBA发酵液的分离非常困难，最常用的固液分离方法是过滤和离心。•体积较大的颗粒—过滤•体积较小的颗粒（1-10μm）离心•体积再小发酵液预处理后再过滤或离心•影响过滤的因素•1）推动力•2）悬浮液的性质（发酵液的黏度）•3）过滤阻力：•大多情况下，过滤阻力主要取决于滤饼阻力•过滤速度的强化•1．降低滤饼比阻力•一切能够降低滤饼比阻力的方法：如添加电解质、絮凝剂、凝固剂助滤剂等。•2．降低滤液黏度μ•黏度愈低，过滤阻力愈小。加热、去杂蛋白、絮凝、调PH、选择合适的放罐时间。•3．降低悬浮液中悬浮固体的浓度•过滤速度与获得滤饼体积成反比。因此应尽可能降低培养基配料浓度（如玉米粉、豆饼粉的浓度）。•4.对发酵液进行预处理，改善滤液性质。•错流过滤（切向流过滤，Cross-FlowFiltration）•传统过滤时过滤液体垂直于过滤介质，过滤阻力主要来自滤饼。错流过滤打破了传统过滤的机制，即液体的流向和滤膜相切。•在压力推动下，悬浮液以高速在管状滤膜的内壁作切向流动，利用流动的剪切作用将过滤介质表面的固体（滤饼）移走，而附着在滤膜上的滤饼很薄，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度•离心机的种类与用途•按速度和离心力：•1、常速离心机最大转速8000rpm(r/min),相对离心力(RCF)104g以下,用于细胞、菌体和培养基残渣等分离；•2、高速（冷冻）离心机1×104-2.5×104rpm，相对离心力104-105g,用于细胞碎片、较大细胞器、大分子沉淀物等分离；•3、超速离心机转速2.5-8×104rpm，相对离心力5×105g；用于DNA、RNA蛋白质、细胞器、病毒分离纯化；检测纯度；沉降系数和相对分子量测定等。4．细胞破碎•不同类型的细胞分泌目标产物的类型：•动物细胞多分泌到细胞外培养液•植物细胞多为胞内产物•微生物（细菌/酵母/真菌）胞内、胞外•对于胞内产物需要收集菌体或细胞进行破碎。•细胞破碎的阻力主要来自于细胞壁•破碎酵母细胞壁的阻力主要决定于壁结构交联的紧密程度和它的厚度。•细胞破碎技术：机械破碎法又可分为：高压匀浆破碎法，高速珠研磨破碎法，超声波破碎法。大规模细胞破碎的常用方法☆高压匀浆法适用的范围：酵母和大多数细菌细胞的破碎；料液细胞浓度可以很高，20%左右。☆不宜使用高压匀浆法。易造成堵塞的团状或丝状真菌，较小的革兰氏阳性菌，含有包涵体的基因工程菌（因包含体坚硬，易损伤匀浆阀）非机械方法很多1酶解；（外加酶法;自溶作用；)2化学法溶胞：（酸、碱处理法；表面活性剂；有机溶剂；EDTA螯合剂）3超临界4物理法（渗透压冲击；冻结和融化；干燥法）非机械法中酶法和化学法溶胞应用最广5.生物产品萃取技术萃取（extraction）:溶质从料液转移到萃取剂的过程。当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时，生化物质倾向于在两相之间进行分配，当条件选择得恰当时，所需提取的生化物质就会有选择性地发生转移，集中到一相中，而原来溶液中所混有的其它杂质（如中间代谢产物、杂蛋白等）分配在另一相中，这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。破碎方式机械法非机械法固体剪切液体剪切作用作用珠磨法高压匀浆干燥处理溶胞作用酶溶法化学法物理法超声破碎压榨