應用背景

乳酸菌是一類能發酵利用糖類物質而產生大量乳酸的細菌，一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌，它是一類對人體有益的菌群。乳酸菌發酵能產生大量的有機酸、醇類及各種氨基酸等代謝物，具有抑制腐敗菌、提高消化率、防癌等生理功效。乳酸菌是一類重要的工業菌株，具有降膽固醇、降血壓、抗腫瘤和提高機體免疫等作用，被廣泛應用于食品發酵，有著重要的經濟價值。

應用案例

乳酸菌的應用歷史非常悠久，但真正科學的研究和利用是始于19世紀中葉。近年來，利用乳酸菌系統表達外源蛋白也已引起廣泛關注，但由于乳酸菌屬于革蘭氏陽性菌，具有厚而致密的剛性細胞壁，致使乳酸菌內源蛋白、表達的非分泌性外源蛋白以及其他非分泌性代謝產物的提取效率極低。因此，研究乳酸菌破壁方法以提高乳酸菌蛋白以及各種代謝產物的獲得率具有重要的意義和應用價值。我們需要根據細胞的結構和化學組成選擇合適的破壁方法，采用微生物發酵提取技術，高壓細胞破壁儀可以通過空化效應引起的沖擊波和剪切力使細胞破碎，提取乳酸菌內源蛋白、表達的外源蛋白以及多種代謝產物。

應用方案

通過高壓細胞破碎儀使物料在柱塞作用下進入可調節壓力大小的閥組中經過特定寬度的限流縫隙均質區在均質閥內產生三種效應:空穴效應、撞擊效應、剪切效應的機械作用力從而打破細胞壁的束縛，把蛋白質從組織或細胞中釋放出來盡可能保持原來的天然狀態，不喪失活性，達到高效率破碎細胞的效果。即使用高壓勻漿破碎法采用高壓細胞破碎法，在細胞內產生的壓力效應，從而能夠有效地提取出蛋白質，且處理量大、破碎速度較快。這是一種機械處理細胞，物理抽提方法。

解決方案

首先富集菌體，收集胞內產物的細胞或菌體。然后進行細胞重懸，用適當的緩沖液或培養液將離心或沉降等方法得到的固體（沉淀、細胞、活性物質等等）重新懸浮。其次進行細胞破碎，使產物轉移到液相中。最后收集含生化物質的液相，進行碎片分離，分離除去細胞、菌體、細胞碎片、蛋白質的沉淀物和絮凝體等固體懸浮物，得到上清液或濾液。然后從澄清的濾液中提取胞內產物，從細胞裂解物中獲取目標產物。

PhD優勢

胞內表達的優點是表達量高，糖基化程度很低或無糖基化，由于是在胞內進行表達，因此對培養基及發酵條件要求不高，不易造成蛋白質的降解，并且胞內表達的重組蛋白具有良好的活性和生物安全性，更容易實現高密度發酵表達目的蛋白等，尤其是針對需要表達且不會過糖基化且有生物活性的異源蛋白，采用胞內表達更為合適，但是胞內表達需要對細胞進行破碎才可以收集產物。采用高壓細胞破碎法，在細胞內產生的壓力效應，從而能夠有效地提取出蛋白質，且處理量大、破碎速度較快。這是一種機械處理細胞，物理抽提方法。

◆破壁能力：高壓設計，輕松上壓；均質效率高，工藝穩定；穩定的破碎能力，更高的胞內物提取；純機械破碎，無化學污染；可放大工業化生產工藝設備

◆控溫效果：獨特溫控設計，內置和外置雙向控溫，確保均質過程及出料溫度可控。

◆活性保障：循環的控溫系統，蛋白活性不失活，細胞破碎后，活性保值高達99%                                                                 

◆無菌保障：金屬結構連接，沒有O型圈或墊片，無死角設計；在線排空結構設計；所有機型均可實現在線清洗（CIP）、循環清洗、拆裝清洗、在位滅菌（SIP）