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生物分离预处理和固液分离方法的综述

生物分离预处理和固液分离方法的综述

摘要:生物分离是从生物材料、微生物的发酵液、生物反应液或动植物细胞的培养液中分离并纯化有关产品(如具有药理活性作用的蛋白质等)的过程,又称为下游加工过程。从微生物发酵液或细胞培养液中提取生化物质的第一个重要步骤,就是预处理和固液分离。其目的不仅在于分离细胞、菌体和其他悬浮颗粒,还希望除去部分可溶性杂质和改变滤液的性质,以利于后续的各步操作。

关键词:生物分离 预处理 固液分离

正文

一、 预处理的方法

1.加热

加热是最简单和经济的预处理方法,即把发酵液(培养液)加热到所需温度并保温适当时间。加热能使杂蛋白变性凝固,从而降低发酵液(培养液)的粘度,使固液分离变得容易。但加热的方法只适合对热稳定的生物活性物质。

2.凝聚和絮凝

凝聚和絮凝在预处理中,常用于细小菌体或细胞(分泌胞外产物)、细胞的(分泌胞内产物)碎片以及蛋白质等胶体粒子的去除。其处理过程就是将一定的化学药剂预先投加到发酵液(或培养液),改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,破坏其稳定性,使它们聚集成可分离的絮凝体,再进行分离。但是应当注意,凝聚和絮凝是两种方法,两个概念,其具体处理过程也是有差别的。

(1)凝聚

凝聚是指在某些电解质作用下,破坏细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。凝聚剂主要是一些无机类电解质,由于大部分被处理的物质带负电荷(如细胞或菌体一般带负电荷),因此工业上常用的凝聚剂大多为阳离子型,分为无机盐类、金属氧化物类。常用的无机盐类凝聚剂有:Al2(SO4)3?18H2O(明矾)、AlCl3?6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3等;常用的金属氧化物类凝聚剂有:Al(OH)3、Fe3O4、Ca(OH)2或石灰等。

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