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纳通高压破壁机:雨生红球藻破壁

发布日期:2023-08-14   浏览次数:253次

1.jpg 应用背景

       虾青素是一种酮式类胡萝卜素,化学名为3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素,红色固体粉末,具脂溶性,不溶于水,可溶于有机溶剂。虾青素可作为脂溶性的色素,具有艳丽的红色和强的抗氧化性能,在食品工业中,不仅能有效起到保鲜、保色、保味、保质等作用,而且能为多类食品着色,增加食品的色泽美感,另外动物实验表明虾青素有抑制肿瘤发生、增强免疫功能等多方面的生理作用,因此在功能食品和医药等方面应用广泛。雨生红球藻细胞内天然虾青素的含量相对较高,其中80%以上为虾青素及其酯类。雨生红球藻的生活周期主要分为营养细胞和厚壁孢子。一般认为环境有利时,主要以绿色,能运动的藻体形式存在;环境不利时,形成厚壁孢子并大量累积虾青素。



1.jpg 应用案例

       虾青素的生产方法包括天然提取和化学合成两种。虾青素除利用生物提取法获得外,也可用化学合成法,也可利用藻类、细菌、酵母等生产。如此大量的虾青素需求量主要来源于化学合成、甲壳类动物、微藻、真菌、细菌和原生动物,其中雨生红球藻细胞内天然虾青素的含量相对较高。由于雨生红球藻的厚壁孢子具有坚韧的细胞壁,若直接利用将导致其生物有效利用率降低,而厚壁孢子结构又阻碍了有机溶剂进入细胞内提取虾青素,因而虾青素提取率较低。在虾青素提取前必须先进行孢子态细胞的破壁处理,以破坏雨生红球藻的细胞结构,特别是其细胞壁的结构。因此,开发雨生红球藻生产虾青素的技术属于微藻生物技术领域,具体涉及一种藻类的破壁方法及其工艺条件。




1.jpg 解决方案

       根据高压均质原理,选定均质压力,均质次数和均质温度3个因素,采用3因素设计,研究均质条件对细胞破壁率和虾青素提取率的影响,从而选取最佳均质工艺。实验结果显示,均质压力对细胞破壁率及虾青素提取率均有显著影响;均质循环次数对细胞破壁率有显著性影响,但对虾青素提取率没有显著性影响;而均质温度对细胞破壁率和虾青素提取率的影响均不显著。从试验结果分析,破壁率和虾青素提取率均随均质压力和次数的增大而增大。



1.jpg 应用设备

高压细胞破碎仪是生物工程中一种重要的实验、生产设备,能够快速、高效地将细胞破碎并释放其胞内物质。高压细胞破碎仪具有破碎组织、细菌、病毒、孢子及其它细胞结构,均质、乳化、混合、消泡、分散、提取、加速反应等功能,故广泛应用于生物工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、微生物工程、生物化学、表面化学、药物化学、生物医药、生物制品等等实验室研究或企业生产。高压细胞破碎仪是胞内物质(蛋白质、酶、核酸、DNA/RNA)的提取和均质主要的样品制备手段,可用于蛋白质研究、核酸萃取、破碎不同prokaryotic(原核)、eurkaryotic细胞等,是生物工程及生物制药等行业研发及生产的标准设备。



1.jpg 纳通优势
       雨生红球藻厚壁孢子细胞破壁传统的方法有超声波破壁,常常出现破壁效果差,容易发热,处理量少,不适于大规模操作等问题。高压均质法是工业上常用的破碎细胞的方法之一,属于物理破碎细胞的方法。对比传统的细胞破壁方法,均质破壁的效果好,其破壁率与提取率都相对较高,而且其操作的设备简单,可大规模操作,操作成本低,周期较短,因此高压均质法适合雨生红球藻的细胞壁破碎。
◆破壁能力:高压设计,轻松上压;均质效率高,工艺稳定;稳定的破碎能力,更高的胞内物提取;纯机械破碎,无化学污染;可放大工业化生产工艺设备
◆控温效果:独特温控设计,内置和外置双向控温,确保均质过程及出料温度可控
◆活性保障:循环的控温系统,蛋白活性不失活,细胞破碎后,活性保值高达99%
◆无菌保障:金属结构连接,没有O型圈或垫片,无死角设计;在线排空结构设计;所有机型均可实现在线清洗(CIP)、循环清洗、拆装清洗、在位灭菌(SIP)


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