应用背景

乳酸菌是一类能发酵利用糖类物质而产生大量乳酸的细菌，一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌，它是一类对人体有益的菌群。乳酸菌发酵能产生大量的有机酸、醇类及各种氨基酸等代谢物，具有抑制腐败菌、提高消化率、防癌等生理功效。乳酸菌是一类重要的工业菌株，具有降胆固醇、降血压、抗肿瘤和提高机体免疫等作用，被广泛应用于食品发酵，有着重要的经济价值。

应用案例

乳酸菌的应用历史非常悠久，但真正科学的研究和利用是始于19世纪中叶。近年来，利用乳酸菌系统表达外源蛋白也已引起广泛关注，但由于乳酸菌属于革兰氏阳性菌，具有厚而致密的刚性细胞壁，致使乳酸菌内源蛋白、表达的非分泌性外源蛋白以及其他非分泌性代谢产物的提取效率极低。因此，研究乳酸菌破壁方法以提高乳酸菌蛋白以及各种代谢产物的获得率具有重要的意义和应用价值。我们需要根据细胞的结构和化学组成选择合适的破壁方法，采用微生物发酵提取技术，高压细胞破壁仪可以通过空化效应引起的冲击波和剪切力使细胞破碎，提取乳酸菌内源蛋白、表达的外源蛋白以及多种代谢产物。

应用方案

通过高压细胞破碎仪使物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特定宽度的限流缝隙均质区在均质阀内产生三种效应:空穴效应、撞击效应、剪切效应的机械作用力从而打破细胞壁的束缚，把蛋白质从组织或细胞中释放出来尽可能保持原来的天然状态，不丧失活性，达到高效率破碎细胞的效果。即使用高压匀浆破碎法采用高压细胞破碎法，在细胞内产生的压力效应，从而能够有效地提取出蛋白质，且处理量大、破碎速度较快。这是一种机械处理细胞，物理抽提方法。

解决方案

首先富集菌体，收集胞内产物的细胞或菌体。然后进行细胞重悬，用适当的缓冲液或培养液将离心或沉降等方法得到的固体（沉淀、细胞、活性物质等等）重新悬浮。其次进行细胞破碎，使产物转移到液相中。最后收集含生化物质的液相，进行碎片分离，分离除去细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和絮凝体等固体悬浮物，得到上清液或滤液。然后从澄清的滤液中提取胞内产物，从细胞裂解物中获取目标产物。

PhD优势

胞内表达的优点是表达量高，糖基化程度很低或无糖基化，由于是在胞内进行表达，因此对培养基及发酵条件要求不高，不易造成蛋白质的降解，并且胞内表达的重组蛋白具有良好的活性和生物安全性，更容易实现高密度发酵表达目的蛋白等，尤其是针对需要表达且不会过糖基化且有生物活性的异源蛋白，采用胞内表达更为合适，但是胞内表达需要对细胞进行破碎才可以收集产物。采用高压细胞破碎法，在细胞内产生的压力效应，从而能够有效地提取出蛋白质，且处理量大、破碎速度较快。这是一种机械处理细胞，物理抽提方法。

◆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）