CN109569831A - 一种沙漠藻细胞的破碎方法 - Google Patents

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艾尼瓦尔·艾白都拉
亚力坤·牙生
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Abstract

本发明为一种沙漠藻细胞的破碎方法。一种沙漠藻细胞的破碎方法，包括：对沙漠藻细胞液进行超声波破碎处理，超声频率为60kHz，功率为300‑800W，每次时间为15‑35min，处理60‑90次。本发明所述的一种沙漠藻细胞的破碎方法，采用超声波破碎方法，与超声时间、细胞液浓度和超声波的声频、声能有关。对超声波提取工艺参数进行研究，优化出一套提取率较高的工艺技术，可有效、并高效破碎沙漠藻细胞；超声处理在冰浴条件下进行，可避免超声波处理产生的局部高温现象。同时超声模式选择间歇式的方式，以防止热敏感性的活性物质变性失活。

Description

一种沙漠藻细胞的破碎方法
技术领域
本发明具体涉及一种沙漠藻细胞的破碎方法。
背景技术
沙漠藻是指从沙漠土壤中分离并得到人工纯培养的一类藻类，因为其生境为恶劣的沙漠环境，因此人们习惯于把这类藻类统称为沙漠藻。
对沙漠藻细胞的生物学及营养学研究发现，该类细胞不仅具有独特的营养特性，而且其生物学进化地位也处于很古老的发育阶段，充分说明塔克拉玛干大沙漠曾经是一片辽阔的海洋，当时的海藻随着海洋的消失逐渐进化成为如今的沙漠藻。
沙漠藻类是陆生藻类的一个特定的生态学类群，主要是指生长在沙漠地区的藻类生物。作为先锋拓殖生物，沙漠藻类能够在条件恶劣的环境下(如干旱、紫外线辐射、营养贫瘠等)生长、繁殖，并通过自身的活动影响并改变着环境。
沙漠藻的生命力比普通淡水绿藻或海藻强很多，是因为极度恶劣的沙漠生存环境使得沙漠藻细胞具有了很特异的成分及其功能：①沙漠环境自然缺水、沙漠藻细胞必须要积累高活性的CGF才能生存；②沙漠中阳光照射很强烈，沙漠藻细胞必须积累大量的不饱和脂肪酸才能避免被辐射氧化；③沙漠中降水量很低，沙漠藻细胞需要积累大量的胞外多糖(含有丰富的碱性多糖)才能有水的时候吸收尽可能多的水分而延续其生长繁殖；④沙漠的温度高、沙漠藻细胞壁(纤维素成分)必须要厚，才能有效预防过多的失水，恶劣的生存环境成就了神奇的沙漠藻，从而成为各国的关注热点。这些活性物质大多数在细胞内，如何实现有效的破碎沙漠藻细胞以充分释放这些活性物质是急需解决的一个关键性问题。
超声波是一种弹性机械振动波，是听觉阀意外的震动，它产生强烈震动，高速度、强烈的空化效应，搅拌作用，因此能破坏细胞的完整性，使细胞内的活性组分渗透到胞外，以提高有效成分的提出率。但是，目前常规的超声波破碎藻类细胞壁的方法，并不能破碎沙漠藻的细胞壁，使活性成分出来。
有鉴于此，本发明提出一种沙漠藻细胞的破碎方法，该破碎方法可以有效破碎沙漠藻细胞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沙漠藻细胞的破碎方法，该破碎方法可以有效的破碎沙漠藻细胞，且效率高。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种沙漠藻细胞的破碎方法，包括以下步骤：
对沙漠藻细胞液进行超声波破碎处理，超声频率为60kHz，功率为300-800W，每次时间为15-35min，处理60-90次。
进一步的，所述沙漠藻细胞液在冰浴条件下，进行超声波破碎处理。
进一步的，所述的超声波破碎处理，每次处理间隔3s。
进一步的，所述的超声功率为800W，每次超声的时间为35min。
进一步的，所述的超声波破碎处理，处理次数为90次。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述的一种沙漠藻细胞的破碎方法，采用超声波破碎方法，与超声时间、细胞液浓度和超声波的声频、声能有关。对超声波提取工艺参数进行研究，优化出一套提取率较高的工艺技术，可有效、并高效破碎沙漠遭细胞，破碎率可达到90％以上。
2、本发明所述的一种沙漠藻细胞的破碎方法，超声处理在冰浴条件下进行，可避免超声波处理产生的局部高温现象。同时超声模式选择间歇式的方式，以防止热敏感性的活性物质变性失活。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种沙漠藻细胞的破碎方法，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种沙漠藻细胞的破碎方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
下面将结合具体实施例对本发明一种沙漠藻细胞的破碎方法做进一步的详细介绍：
实施例1.
一种沙漠藻细胞超声波破碎的方法，具体包括下列步骤：
(1)量取培养好的沙漠藻细胞液80ml，置于400ml烧杯之中，加水稀释后，将烧杯置于冰浴中。加水稀释沙漠藻细胞，可以提高超声效果。
(2)将超声头置入沙漠藻细胞液中部区域，将超声频率设置为60kHz，功率设置为300W的条件下进行超声处理，以破碎前后显微镜下观察完整细胞的个数计算细胞破碎率，每个条件平均计数3次。
(3)打开超声波发生器电源，设置超声时间为15min，间隔时间为3秒，循环次数为60次，即得破碎的沙漠藻细胞液。
收集上述破碎的沙漠藻细胞液之后，测定溶液温度，溶解性COD，叶绿素含量。结果表明，经上述超声波方法处理后，体系中溶液温度为25℃，溶解性COD含量增加500mg/L，叶绿素a增加了1.9mg/L，叶绿素b增加了2.1mg/L，总叶绿素含量增加了4.5mg/L，可萃取有机物产率为13.4g/100g，破碎率为90％。
本实施例的沙漠藻细胞破碎的方法对沙漠藻细胞进行破碎之后，体系的温度基本维持恒定，这说明了在超声波破碎沙漠藻细胞没有出现破碎后体系温度上升的现象。
本发明实施例所述的一种沙漠藻细胞的破碎方法，避免了超声波处理产生的局部高温现象，同时超声模式选择间歇式的方式，以防止热敏感性的活性物质变性失活，可有效、并高效破碎沙漠遭细胞。
实施例2.
一种沙漠藻细胞超声波破碎的方法，具体包括下列步骤：
(1)量取培养好的沙漠藻细胞液80ml，置于400ml烧杯之中，加水稀释后，将烧杯置于冰浴中。
(2)将超声头置入沙漠藻细胞液中部区域，并且将超声频率设置为60kHz，功率设置为500W的条件下超声处理，以破碎前后显微镜下观察完整细胞的个数计算细胞破碎率，每个条件平均计数3次。
(3)打开超声波发生器电源，设置超声时间为20min，间隔时间为3秒，循环次数为70次，即得破碎的沙漠藻细胞液。
收集上述破碎的沙漠藻细胞液之后，测定溶液温度，溶解性COD，叶绿素含量。结果表明，经上述超声波方法处理后，体系中溶液温度为25℃，溶解性COD含量增加600mg/L，叶绿素a增加了2.3mg/L，叶绿素b增加了2.7mg/L，总叶绿素含量增加了5.6mg/L，可萃取有机物产率为15.7g/100g，破碎率为92％。
本发明实施例所述的一种沙漠藻细胞的破碎方法，避免了超声波处理产生的局部高温现象，同时超声模式选择间歇式的方式，以防止热敏感性的活性物质变性失活，可有效、并高效破碎沙漠遭细胞。
实施例3.
一种沙漠藻细胞超声波破碎的方法，具体包括下列步骤：
(1)量取培养好的沙漠藻细胞液80ml，置于400ml烧杯之中，加水稀释后，将烧杯置于冰浴中。
(2)将超声头置入沙漠藻细胞液中部区域，并且将超声频率设置为60kHz，功率设置为700W条件下超声处理，以破碎前后显微镜下观察完整细胞的个数计算细胞破碎率，每个条件平均计数3次。
(3)打开超声波发生器电源，设置超声时间为25min，间隔时间为3秒，循环次数为80次，即得破碎的沙漠藻细胞液。
收集上述破碎的沙漠藻细胞液之后，测定溶液温度，溶解性COD，叶绿素含量。结果表明，经上述超声波方法处理后，体系中溶液温度为25℃，溶解性COD含量增加800mg/L，叶绿素a增加了2.8mg/L，叶绿素b增加了3.1mg/L，总叶绿素含量增加了6.4mg/L，可萃取有机物产率为17.4g/100g，破碎率为94％。
本发明实施例所述的一种沙漠藻细胞的破碎方法，避免了超声波处理产生的局部高温现象，同时超声模式选择间歇式的方式，以防止热敏感性的活性物质变性失活，可有效、并高效破碎沙漠遭细胞。
实施例4.
一种沙漠藻细胞超声波破碎的方法，具体包括下列步骤：
(1)量取培养好的沙漠藻细胞液80ml，置于400ml烧杯之中，将烧杯置于冰浴中；
(2)将超声头置入沙漠藻细胞液中部区域，并且将超声频率设置为60kHz，功率设置为800W条件下超声处理，以破碎前后显微镜下观察完整细胞的个数计算细胞破碎率，每个条件平均计数3次；
(3)打开超声波发生器电源，设置超声时间为35min，间隔时间为3秒，循环次数为90次，即得破碎的沙漠藻细胞液。
收集上述破碎的沙漠藻细胞液之后，测定溶液温度，溶解性COD，叶绿素含量。结果表明，经上述超声波方法处理后，体系中溶液温度为25℃，溶解性COD含量增加800mg/L，叶绿素a增加了4.3mg/L，叶绿素b增加了4.7mg/L，总叶绿素含量增加了8.5mg/L，可萃取有机物产率为27.4g/100g。
本发明实施例所述的一种沙漠藻细胞的破碎方法，避免了超声波处理产生的局部高温现象，同时超声模式选择间歇式的方式，以防止热敏感性的活性物质变性失活，可有效、并高效破碎沙漠遭细胞。
对比例1.
(1)量取培养好的沙漠藻细胞液80ml，置于400ml烧杯之中，进行超声处理，超声频率为60kHz，功率设置为500W，超5s，停5s，一共超5min。
检测超声处理后的细胞液，发现沙漠藻细胞未破碎。
(2)采用上述的间隔式超声处理，继续超声破碎50min。
检测超声处理后的细胞液，发现沙漠藻细胞未破碎。
(3)采用上述的间隔式超声处理，继续超声破碎5h。
检测超声处理后的细胞液，发现沙漠藻细胞未破碎，细胞液温度上升。
(4)采用上述的间隔式超声处理，继续超声破碎5h。
检测超声处理后的细胞液，发现沙漠藻细胞破碎。但是，溶解性COD含量增加10mg/L，叶绿素a增加了0.4mg/L，叶绿素b增加了0.7mg/L，总叶绿素含量增加了1.2mg/L，可萃取有机物产率为1.2g/100g，细胞液温度上升，部分活性物质失活，且破碎率为34％。
与实施例1对比可知，虽然长时间的超声处理可以破碎沙漠藻细胞，但是效率低，且活性物质易失活。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种沙漠藻细胞的破碎方法，其特征在于，包括以下步骤：
对沙漠藻细胞液进行超声波破碎处理，超声频率为60kHz，功率为300-800W，每次时间为15-35min，处理60-90次。
2.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，其中，
所述沙漠藻细胞液在冰浴条件下，进行超声波破碎处理。
3.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，其中，
所述的超声波破碎处理，每次处理间隔3s。
4.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，其中，
所述的超声功率为700W，每次超声的时间为35min。
5.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，其中，
所述的超声波破碎处理，处理次数为90次。
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