2024年5月22日发(作者：颛孙访梦)

PHA提取纯化工艺总结

一、 破壁之前的预处理

溶剂与方法：

化学试剂预处理

目的：降低细胞壁强度从而减少操作压力或通道数。

（Harrison等研究表明PH和温度是影响细胞破碎的主要因素，分子量的降解与温度

和时间有关，与PH无关。短时间

碱性PH休克

可显著弱化细胞壁强度而不会损伤多聚物，

提高预处理的碱性可增加

高压均质

前后蛋白质和DNA的释放。）

高压均质：高压均质机也称“高压流体纳米匀质机”，它可以使悬浮液状态的物料在

超高压（最高可达60000psi）作用下，高速流过具有特殊内部结构的容腔（高压均质腔），

使物料发生物理、化学、结构性质等一系列变化，最终达到均质的效果。

均质：均质也称匀浆，是使悬浮液(或乳化液)体系中的分散物微粒化、均匀化的处理

过程，这种处理同时起降低分散物尺度和提高分散物分布均匀性的作用。

碱性PH休克：

⑴碱性PH10.5休克预处理革兰氏阴性菌然后高压均质，能使可溶蛋白释放提高

37.5%。

⑵使用阴离子表面活性剂处理（1%SDS，70摄氏度，20分钟）后经高压电均质只需

要34.5MPa的压力，单通道即能释放出全部的DNA，显著降低了均质的操作压力和通道

数。

⑶单价阳离子钠离子和钾离子能增强细菌的热损伤，发酵液里加入

8kg/m3(0.137mol/L)的NaCL在60摄氏度保温60分钟可导致20%可溶蛋白释放，随

后单通道64.8MPa高压均质可使94%的可溶蛋白和66%的DNA释放，对照组为67%

和28%。

⑷加入EDTA和溶菌酶。

优点：快速易控，均质破碎效果更理想。

二、 破坏细胞壁

1. 高压均质法

缺点：需要高能量和足够的冷却能力以防止产物过热和细胞颗粒微化

2. SDS（PH=10，菌体干重浓度为10g/L）

（原理：表面活性剂分子能插入到细胞膜的双层脂质体中，表面活性剂浓度越大，插

入到细胞膜中的分子越多，膜体积也被撑得越来越大，达到饱和后，再加入活性剂，就会

导致细胞膜破裂，胞内物释放，活性剂和磷脂形成微团，PHA颗粒被包裹在肽聚糖中；此

外，SDS能使蛋白质变性也有助于细胞破裂）

2024年5月22日发(作者：颛孙访梦)

PHA提取纯化工艺总结

一、 破壁之前的预处理

溶剂与方法：

化学试剂预处理

目的：降低细胞壁强度从而减少操作压力或通道数。

（Harrison等研究表明PH和温度是影响细胞破碎的主要因素，分子量的降解与温度

和时间有关，与PH无关。短时间

碱性PH休克

可显著弱化细胞壁强度而不会损伤多聚物，

提高预处理的碱性可增加

高压均质

前后蛋白质和DNA的释放。）

高压均质：高压均质机也称“高压流体纳米匀质机”，它可以使悬浮液状态的物料在

超高压（最高可达60000psi）作用下，高速流过具有特殊内部结构的容腔（高压均质腔），

使物料发生物理、化学、结构性质等一系列变化，最终达到均质的效果。

均质：均质也称匀浆，是使悬浮液(或乳化液)体系中的分散物微粒化、均匀化的处理

过程，这种处理同时起降低分散物尺度和提高分散物分布均匀性的作用。

碱性PH休克：

⑴碱性PH10.5休克预处理革兰氏阴性菌然后高压均质，能使可溶蛋白释放提高

37.5%。

⑵使用阴离子表面活性剂处理（1%SDS，70摄氏度，20分钟）后经高压电均质只需

要34.5MPa的压力，单通道即能释放出全部的DNA，显著降低了均质的操作压力和通道

数。

⑶单价阳离子钠离子和钾离子能增强细菌的热损伤，发酵液里加入

8kg/m3(0.137mol/L)的NaCL在60摄氏度保温60分钟可导致20%可溶蛋白释放，随

后单通道64.8MPa高压均质可使94%的可溶蛋白和66%的DNA释放，对照组为67%

和28%。

⑷加入EDTA和溶菌酶。

优点：快速易控，均质破碎效果更理想。

二、 破坏细胞壁

1. 高压均质法

缺点：需要高能量和足够的冷却能力以防止产物过热和细胞颗粒微化

2. SDS（PH=10，菌体干重浓度为10g/L）

（原理：表面活性剂分子能插入到细胞膜的双层脂质体中，表面活性剂浓度越大，插

入到细胞膜中的分子越多，膜体积也被撑得越来越大，达到饱和后，再加入活性剂，就会

导致细胞膜破裂，胞内物释放，活性剂和磷脂形成微团，PHA颗粒被包裹在肽聚糖中；此

外，SDS能使蛋白质变性也有助于细胞破裂）