新型机械法细胞破壁

浅谈常用细胞破碎方法随着生物技术的逐渐发展，生物所产生的各种代谢产物也逐渐被人们发现其有用的一面，但是在获得目的产物过程中，往往因为不同产物所处的生物个体不同，造成了个体差异性，所以为了获得大量，不被破坏的产物，往往针对不同生物个体选用不同的细胞破碎技术来做预处理。

现将几年来一直常用的细胞破碎技术介绍一下：关键词：细胞破碎机械法酶法（一）细胞破碎的定义1.细胞破碎（cell rupture）技术:利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。

2.破碎各种细胞的主要阻力：2.1破碎细菌细胞的主要阻力：肽聚糖网状结构的致密程度和强度，取决于聚糖链上所存在的肽键的数量和其交联的程度;2.2 破碎酵母细胞的阻力:葡聚糖交联的紧密程度和它的厚度;2.3 破碎霉菌细胞的阻力:葡聚糖网状结构的交联度,几丁质或纤维素的纤维状结构。

(二) 细胞破碎的方法1.机械法1.1高压匀浆破碎法（homogenization）高压匀浆器（High pressure homogenizer）操作原理：在高压下迫使细胞浆液在排出阀的小孔中高速冲出，并射向撞击环上，使细胞受到高的液相剪切力而破碎。

操作方式：单次或多次循环出口温度：20℃左右压力：55－70Mpa适用范围：酵母和大多数细菌细胞的破碎。

料液细胞浓度：20%左右。

☆团状和丝状菌，不宜使用。

注意事项：（1）操作温度：↑２－３℃/10MPa（2）对料液作冷却处理。

（3）多组破碎操作中需要在级间设置冷却装置可有效防止温度上升，保护产物活性。

（4）较易造成堵塞的团状或丝状真菌，较小的革兰氏阳性菌以及有些亚细胞器，质地坚硬，易损伤匀浆阀，也不适合该法处理【1】。

1.2珠磨机研磨珠磨机研磨：将细胞悬浮液与玻璃小珠、石英砂或氧化铝等研磨剂一起快速搅拌，使细胞获得破碎。

工作原理：细胞的破碎是由剪切力层之间的碰撞和磨料的滚动而引起，磨室配有冷却夹套。

注意事项：操作参数较多，一般凭经验估计并且珠子之间的液体损失30%左右。

物理破碎法是一种对植物细胞进行破碎的常见方法，可以通过物理力量将细胞壁和细胞膜破碎，释放细胞内的物质。

以下是对植物细胞具有较好破碎效果的物理破碎法：1. 壁式破碎器壁式破碎器是一种常用的植物细胞破碎设备，其工作原理是利用高速旋转的刀片将植物材料进行切割和破碎。

由于刀片的高速旋转，壁式破碎器能够快速有效地破碎植物细胞，释放细胞内的有用成分。

壁式破碎器还可以根据需要调整刀片的转速和破碎时间，以实现对不同植物材料的精细破碎。

2. 球磨机球磨机是一种利用摩擦力对植物细胞进行破碎的设备，其工作原理是将植物材料放入容器中，加入适量的磨料后，通过容器的旋转实现对植物材料的破碎。

球磨机可以对植物细胞进行较为均匀的破碎，且破碎过程中产生的热量较少，有利于保护细胞内的热敏物质。

球磨机适用于对热敏植物材料的破碎和提取。

3. 超声波破碎超声波破碎是一种利用超声波对植物细胞进行破碎的方法，其工作原理是将植物材料浸泡在溶剂中，通过超声波的作用产生空化、破碎和喷射效应，实现对植物细胞的破碎和提取。

超声波破碎能够实现对植物细胞的非接触性破碎，避免了传统方法中因机械力量造成的细胞损伤，同时也可以提高物质的转移率和萃取率。

4. 高压均质器高压均质器是一种利用高压力将植物细胞进行破碎的设备，其工作原理是将植物细胞悬浮液通过均质器的高压喷嘴，使之在瞬间获得高速液流和巨大的剪切力，从而实现对细胞的破碎和释放。

高压均质器具有破碎效果好、操作简便等特点，适用于对细胞壁较坚硬的植物材料进行破碎。

5. 冷冻破碎冷冻破碎是一种利用低温冷冻植物材料后再将其破碎的方法，其工作原理是将植物材料置于低温条件下进行冷冻，随后再通过物理力量对其进行破碎。

冷冻破碎可以有效破碎细胞壁和细胞膜，避免了传统方法中因高温而导致的物质分解和氧化反应。

物理破碎法是一种对植物细胞进行破碎的重要方法，不同的物理破碎设备具有各自特点和适用范围。

在实际应用中，可以根据植物材料的特性和需要的破碎效果选择合适的物理破碎法，从而实现对植物细胞的高效破碎和提取。

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茶叶细胞破壁加工方法
茶叶细胞破壁加工方法是一种应用高压破壁技术，以短时间内彻底破碎植物细
胞壁，颗粒获得更多液态物质及营养元素方法，是提取茶叶中活性物质和有益成分的新颖、科学、快捷有效技术。

茶叶细胞破壁加工方法是一种对茶叶进行粉碎前的处理技术，旨在突破植物细
胞的壁，迅速解决茶叶粉碎后残留的细胞壁形成的非溶解团阻碍有效萃取活性物质的问题，从而有效提取茶叶的活性物质和有益成分。

它的基本原理是利用高压破坏机将茶叶隔层动力学加工，使茶叶中的活性物质、有益成分脱离细胞壁，以溶液形式从茶叶中萃出。

茶叶细胞破壁加工方法不仅可以有效地破碎植物细胞，而且能够在短时间内解
决茶叶的破碎、抽出有效成分等问题，可以有效地提取其中的活性成分，如绿茶多酚、叶绿素、氨基酸和糖等，满足不同抽出要求，从而把茶叶萃取中的物质以定量和定性变换至各类咖啡、茶饮料中。

此外，茶叶细胞破壁加工方法还有助于保持活性物质的安定性和完整性，不但
保留了有效物质和营养元素，而且可以提供出性能优良和稳定的茶汁萃取物，特别是在野外栽培茶树获得高品质茶叶的情况下，茶叶细胞破壁加工方法的作用更为明显。

茶叶细胞破壁加工方法目前发展迅猛，拥有多种破壁设备，是将原料萃取转化
为精细粉末的新型有效技术，一方面有效地利用茶叶中的活性物质和营养元素，另一方面可以根据不同使用目的利用破壁粉末，为相关的茶叶产业提供高品质的茶叶粉末。

由此可见，茶叶细胞破壁加工方法既可以有效提取茶叶活性物质和有益成分，又能够极大地提高茶叶的加工效率，可谓茶叶加工领域的里程碑技术。

机械法进行细胞破碎的机理
机械法进行细胞破碎是一种常用的细胞破碎方法，主要通过机械力的作用使细胞破碎。

具体的机理如下：
1. 剪切力：应用高速旋转的刀片、搅拌器或珠磨机等设备，通过不断的剪切细胞，从而破碎细胞膜和细胞壁，使细胞内容物暴露出来。

2. 压力力：通过高压或大变形力作用于细胞，使细胞的结构发生破坏，从而破碎细胞。

常用的方法包括高压破碎器、高压均质器等。

3. 振动力：利用振动的机械力对细胞进行破碎。

振荡器、超声波破碎器等设备可以通过产生高频率的振动波，使细胞发生破碎。

4. 研磨力：将细胞样品与磨料（如玻璃珠）放置在研磨容器中，在机械力的作用下，研磨珠对细胞样品进行摩擦或冲击，从而使细胞破碎。

综上所述，机械法进行细胞破碎主要依靠机械力对细胞进行剪切、压力、振动或研磨，从而破碎细胞膜、细胞壁和细胞结构，使细胞内部的物质暴露出来。

细胞机械破碎法的原理
细胞机械破碎法是一种常用的细胞破碎方法，它基于应用机械力对细胞进行物理破碎。

其原理如下：
1. 机械力的应用：通过使用机械力对细胞施加压力、剪切力或摩擦力等力，使细胞结构发生变形，细胞膜被破坏，细胞组织被分散。

2. 破碎方式：根据实验需要，可以选择不同的机械破碎方式，如物理打破、挤压、切割、摇动或超声波破碎等。

其中，常用的方法包括超声波破碎、细胞破碎机械器械的运动或摩擦等。

3. 破碎条件：机械破碎需要一定的破碎条件，如施加的力大小、时间、速度、温度、溶液浓度等。

这些条件的选择取决于研究目的和细胞类型。

4. 破碎结果处理：细胞破碎后，需要对破碎物进行处理，如离心分离、滤过、沉淀等，以分离和获取所需的细胞组分、细胞器或溶解的细胞成分。

总的来说，细胞机械破碎法利用机械力对细胞施加压力或剪切力，破坏细胞结构，以实现细胞破碎和分离的目的。

其原理基于物理力的应用和细胞结构的脆弱性。

[机械法]细胞破碎的方法、原理和优缺点
1、高速组织捣碎机
捣碎机转速可达10,000r/min，具高速转动的锋利的刀片，宜用于动物内脏组织的
破碎。

操作：将材料配成稀糊状液，放置于筒内约1/3体积，盖紧筒盖，将调速器先拨至
最慢处，开动开关后，逐步加速至所需速度。

特点：由于旋转刀片的机械切力很大，制备一些较大分子如核酸则很少使用。

2、组织匀浆器
制作匀浆器的材料通常用玻璃，还可以用硬质塑料、不锈钢、人造荧光树脂等。

操作：先将剪碎的组织置于管中，再套入研杆来回研磨，上下移动，即可将细胞研碎。

特点：匀浆器的研钵磨球和玻璃管内壁之间间隙保持在十分之几毫米距离。

此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高，适用于量少和动物脏器组织。

但是，这种方法也较易造成堵塞；团状或丝状真菌、较小的革兰氏阳性菌以及某些亚细胞器，质地坚硬，易损伤匀浆阀，也不适合用该法处理。

3、研钵
多用于细菌或其他坚硬植物材料，研磨时常加入少量石英砂，玻璃粉或其他研磨剂，以提高研磨效果。

值得注意的是：在研磨过程中局部往往生热导致变性或pH值变化，尤其是研磨玻璃粉和氧化铝时；而且磨细剂的吸附也可导致损失。

4、细菌磨
是一种改良了的研磨器，比研钵具有更大的研磨面积，而且低部有出口。

操作时先把细菌和研磨粉调成糊状，每次加入一小勺，研磨20-30秒即可将细菌细胞完全磨碎。

细胞破壁技术第一篇：细胞破壁技术中药制剂中细胞破壁技术探讨【摘要】目的:探讨可用于植物细胞破壁的中药制剂新技术。

方法:查阅相关文献,分析总结中药制剂中可用于细胞破壁新技术的特点。

结果与结论:超微粉碎、超声波提取、微波萃取、酶法提取等方法是可用于植物细胞破壁的技术。

细胞破壁后有利于中药有效成分的溶出速率和溶出率的提高。

【关键词】细胞破壁；超微粉碎；超声波提取；微波萃取；酶法提取；【Abstract】OBJECTIVE:T o discussion new technology of traditional Chinese medicine which can be used in the area of cell wall-broken.METHODS:Relevant literatures were reviewed to summarize the characteristics of new technology of traditional Chinese medicine in the area of cell wall-broken.RESULTS&CONCLUSIONS:Ultra-fine powder,Ultrasonic extraction,Microwave-assisted extraction and Enzymatic extraction are new technologies which can be used in the area of cell wall-broken of plants.Cell wall-broken technology contributes to the improvement of dissolution rate and dissolution velocity of effective components of traditional Chinese medicine.还原【Key words】Cell wall-broken；Ultra-fine powder；Ultrasonic extraction； Microwave细胞破壁是一种超微粉剂加工技术，中药若采用常规方式粉碎，其单个粒子常由数个或数十个所组成，细胞的破壁率极低。

分子晶体破壁提取技术分子晶体破壁提取技术是一种通过破坏细胞壁结构，使细胞内的活性成分释放出来的技术。

它在药物、食品、保健品等领域有着广泛的应用。

本文将介绍分子晶体破壁提取技术的原理、方法和应用。

一、原理分子晶体是一种特殊的晶体结构，由于其分子间的作用力强，使得其内部的活性成分很难被人体消化吸收。

破壁技术通过对分子晶体进行物理或化学处理，使其结构发生改变，从而使内部的活性成分释放出来。

常用的破壁方法包括超声波破壁、高压破壁、微波破壁等。

二、方法1. 超声波破壁：利用超声波的机械振动作用，使分子晶体内部发生剧烈的振动和摩擦，从而破坏细胞壁结构，释放活性成分。

2. 高压破壁：通过加压的方式，使分子晶体内部的细胞壁发生破裂，活性成分得以释放。

3. 微波破壁：利用微波的热效应和机械效应，使分子晶体内部的细胞壁发生破裂，从而实现破壁提取。

三、应用1. 药物领域：分子晶体破壁提取技术可以用于提取药物中的活性成分，提高药效。

例如，一些中药配方中的分子晶体可以通过破壁提取技术得到活性成分，从而增强药效，提高治疗效果。

2. 食品领域：分子晶体破壁提取技术可以用于提取食品中的营养成分，增加食品的营养价值。

例如，一些谷物类食品中的分子晶体可以通过破壁提取技术得到维生素、矿物质等活性成分，从而增强其营养价值。

3. 保健品领域：分子晶体破壁提取技术可以用于提取保健品中的活性成分，提高产品的功效。

例如，一些保健品中的分子晶体可以通过破壁提取技术得到抗氧化物质、抗衰老成分等，从而增强产品的保健功能。

总结起来，分子晶体破壁提取技术是一种应用广泛的技术，可以用于提取药物、食品和保健品中的活性成分。

通过破坏细胞壁结构，使活性成分释放出来，从而增强产品的效果和功效。

随着技术的不断发展和创新，分子晶体破壁提取技术在各个领域的应用将会越来越广泛。