JPH0126671B2 - - Google Patents
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- JPH0126671B2 JPH0126671B2 JP587382A JP587382A JPH0126671B2 JP H0126671 B2 JPH0126671 B2 JP H0126671B2 JP 587382 A JP587382 A JP 587382A JP 587382 A JP587382 A JP 587382A JP H0126671 B2 JPH0126671 B2 JP H0126671B2
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Description
本発明は細胞破壊法に関し、詳しくは微生物や
動植物の細胞を破壊する方法に関する。 微生物細胞や或種の植物組織、動物組織などは
強固な外部構造を有しているため、これら生物細
胞を温和な条件で破壊することは極めて困難であ
る。 従来、細胞破壊法としてはホモジナイザー法、
ブレンダー法、音波処理法、フレンチプレス等を
用いる加圧法、ボールミル等による擂潰法などの
物理的、機械的方法や酵素処理法、アセトン処理
法、凍結融解法などの方法、さらにはこれらを適
当に組合せた方法などが知られている。しかし、
これらの方法は大量処理に不適当であつたり、特
殊な装置を必要としたり、あるいは処理に長時間
を要したり、不快な騒音を発生する等の欠点があ
つた。さらに、これらの方法では生物細胞が空気
と接触したり、温度が一時的もしくは局所的に高
くなつたり、高速で叩きつけられたり、異物と混
和される等のために破壊処理によつて細胞内容物
が変化を受けることがあつた。 本発明の目的は、上記のような欠点を解消した
生物細胞の破壊法を提供することである。 本発明は、生物細胞に炭酸ガスを加圧下に吸収
せしめたのち、急速に減圧することを特徴とする
細胞破壊法である。 本発明を適用できる生物細胞には制限はなく、
たとえば細胞、酵母、カビ等の微生物や藻類など
のほか高等動植物の細胞がある。細胞はペースト
状もしくは粉末状とした方が取扱いが容易であ
る。 生物細胞に炭酸ガスを吸収させる場合、加圧す
べき圧力は対象とする細胞の細胞壁の堅固さを考
慮すべきことは当然であるが、本発明者の実験結
果によると３〜150Kg／cm2の範囲内で適当な圧力
を選定すればよく、上限については使用する容器
の耐圧性を考慮しなければならない。好適な圧力
については、たとえば酵母の場合は30〜50Kg／
cm2、カビの場合は40〜60Kg／cm2、藻類の場合は50
〜100Kg／cm2、みかん果皮の場合は３〜10Kg／cm2、
を目安とすればよい。耐圧性容器としては大き
さ、材質、形状等に制限はなく市販品の中から適
当なものを選定すればよいが、撹拌手段のついた
ものが好ましい。撹拌をすると、細胞への炭酸ガ
スの均一な拡散、浸透、溶解を促進し、かつ細胞
が固化あるいは塊化することを防止することがで
きる。撹拌はゆるやかに行なえばよい。また、容
器ごと振とうしてもよい。 生物細胞に炭酸ガスを吸収させる際の温度は一
般に−80℃以上の温度で可能であり、−10℃〜＋
30℃が適当で、好ましくは０℃以下である。この
処理によつて炭酸ガスは生物細胞内に溶解する
が、炭酸ガスとしてドライアイスを用いることが
簡便である。すなわち、加圧すべき圧力から計算
した量のドライアイスを生物細胞と混和し、容器
に入れて密閉することにより、細胞の冷却と炭酸
ガスの溶解が同時に達成される。 次に、耐圧性容器の放出弁を開いて急速に減圧
する。一般に、常圧になるのに要する時間は20秒
〜10分程度である。このようにして急速に減圧す
ると生物細胞内の炭酸ガスは気化膨張し、生物細
胞の細胞壁を破壊する。 本発明の方法によれば、生物細胞を空気と接触
させることなく、しかも低温で処理して温度変化
も少ないため、得られる細胞内容物の性質はほと
んど変化しない。また、細胞内容物を変性させな
いためには、破壊処理に際して細胞を可及的に動
かさないことが必要であるが、本発明の方法では
細胞を移動させないので、この条件を満足してい
る。さらに、大量の細胞を簡便な処理で破壊でき
ることも本発明の特色の１つである。 次に、本発明を実施例により説明する。 実施例 １ 圧搾したビール酵母（サツカロミセス・ウバル
ム）40ｇに水40ｇを加えてペースト状にしたの
ち、ドライアイス片100〜1700ｇを混合し、この
混合物を２容の耐圧容器（ステンレス製）に入
れた。混合物をゆるやかに撹拌しながら１時間保
持すると内圧は次第に上昇し、第１表に示した圧
力に到達した。 次いで、容器の放出弁を開くと内圧は20〜30秒
で低下し、常圧となつた。この処理による細胞破
壊の程度は、処理酵母を遠心分離（6000r.p.m.，
10分）して得た上澄液の固形分を測定することに
より求めた。結果を第１表に示す。
動植物の細胞を破壊する方法に関する。 微生物細胞や或種の植物組織、動物組織などは
強固な外部構造を有しているため、これら生物細
胞を温和な条件で破壊することは極めて困難であ
る。 従来、細胞破壊法としてはホモジナイザー法、
ブレンダー法、音波処理法、フレンチプレス等を
用いる加圧法、ボールミル等による擂潰法などの
物理的、機械的方法や酵素処理法、アセトン処理
法、凍結融解法などの方法、さらにはこれらを適
当に組合せた方法などが知られている。しかし、
これらの方法は大量処理に不適当であつたり、特
殊な装置を必要としたり、あるいは処理に長時間
を要したり、不快な騒音を発生する等の欠点があ
つた。さらに、これらの方法では生物細胞が空気
と接触したり、温度が一時的もしくは局所的に高
くなつたり、高速で叩きつけられたり、異物と混
和される等のために破壊処理によつて細胞内容物
が変化を受けることがあつた。 本発明の目的は、上記のような欠点を解消した
生物細胞の破壊法を提供することである。 本発明は、生物細胞に炭酸ガスを加圧下に吸収
せしめたのち、急速に減圧することを特徴とする
細胞破壊法である。 本発明を適用できる生物細胞には制限はなく、
たとえば細胞、酵母、カビ等の微生物や藻類など
のほか高等動植物の細胞がある。細胞はペースト
状もしくは粉末状とした方が取扱いが容易であ
る。 生物細胞に炭酸ガスを吸収させる場合、加圧す
べき圧力は対象とする細胞の細胞壁の堅固さを考
慮すべきことは当然であるが、本発明者の実験結
果によると３〜150Kg／cm2の範囲内で適当な圧力
を選定すればよく、上限については使用する容器
の耐圧性を考慮しなければならない。好適な圧力
については、たとえば酵母の場合は30〜50Kg／
cm2、カビの場合は40〜60Kg／cm2、藻類の場合は50
〜100Kg／cm2、みかん果皮の場合は３〜10Kg／cm2、
を目安とすればよい。耐圧性容器としては大き
さ、材質、形状等に制限はなく市販品の中から適
当なものを選定すればよいが、撹拌手段のついた
ものが好ましい。撹拌をすると、細胞への炭酸ガ
スの均一な拡散、浸透、溶解を促進し、かつ細胞
が固化あるいは塊化することを防止することがで
きる。撹拌はゆるやかに行なえばよい。また、容
器ごと振とうしてもよい。 生物細胞に炭酸ガスを吸収させる際の温度は一
般に−80℃以上の温度で可能であり、−10℃〜＋
30℃が適当で、好ましくは０℃以下である。この
処理によつて炭酸ガスは生物細胞内に溶解する
が、炭酸ガスとしてドライアイスを用いることが
簡便である。すなわち、加圧すべき圧力から計算
した量のドライアイスを生物細胞と混和し、容器
に入れて密閉することにより、細胞の冷却と炭酸
ガスの溶解が同時に達成される。 次に、耐圧性容器の放出弁を開いて急速に減圧
する。一般に、常圧になるのに要する時間は20秒
〜10分程度である。このようにして急速に減圧す
ると生物細胞内の炭酸ガスは気化膨張し、生物細
胞の細胞壁を破壊する。 本発明の方法によれば、生物細胞を空気と接触
させることなく、しかも低温で処理して温度変化
も少ないため、得られる細胞内容物の性質はほと
んど変化しない。また、細胞内容物を変性させな
いためには、破壊処理に際して細胞を可及的に動
かさないことが必要であるが、本発明の方法では
細胞を移動させないので、この条件を満足してい
る。さらに、大量の細胞を簡便な処理で破壊でき
ることも本発明の特色の１つである。 次に、本発明を実施例により説明する。 実施例 １ 圧搾したビール酵母（サツカロミセス・ウバル
ム）40ｇに水40ｇを加えてペースト状にしたの
ち、ドライアイス片100〜1700ｇを混合し、この
混合物を２容の耐圧容器（ステンレス製）に入
れた。混合物をゆるやかに撹拌しながら１時間保
持すると内圧は次第に上昇し、第１表に示した圧
力に到達した。 次いで、容器の放出弁を開くと内圧は20〜30秒
で低下し、常圧となつた。この処理による細胞破
壊の程度は、処理酵母を遠心分離（6000r.p.m.，
10分）して得た上澄液の固形分を測定することに
より求めた。結果を第１表に示す。
【表】
上記の結果から明らかなように、30Kg／cm2以上
に加圧して酵母菌体内に炭酸ガスを吸収せしめた
のち急速に放圧することによつて、該菌体内から
取出し得る可溶性固形分を全量回収することがで
きる。なお、得られた可溶性固形分はグルコース
を添加すると炭酸ガスを発生することから、酵素
系が完全に保たれていることが確かめられた。 実施例 ２ アカパンカビ（Neurospora crassa）を液体
培養して得た菌糸体を濾過して得た。この菌糸体
１ｇにドライアイス片200ｇを加えて混合し、２
容の耐圧容器（ステンレス製）に入れた。混合
物をゆるやかに撹拌しながら２時間保持すると内
圧が45Kg／cm2に到達した。 次いで、容器の放出弁を開いて減圧して細胞を
破壊した。得られた菌糸体内容物について分析し
たところ、菌糸体１ｇあたり可溶性蛋白質300mg
が含まれていた。 実施例 ３ クロレラ（Chlorella ellipsoidea）10ｇに水
25mlを加えたのち、ドライアイス300ｇを混合し
た。混合物を２容耐圧容器（ステンレス製）に
入れ、撹拌を続けて圧力が72Kg／cm2に達してから
１時間放置した。 次いで、容器の放出弁を開いて急速に減圧し細
胞を破壊した。得られた処理物について検鏡した
ところ、藻体は80％以上が変色し、色素が流出し
ていることが認められた。 実施例 ４ 温州みかん果皮15ｇを３cm角の大きさに切り、
これにドライアイス50ｇを加えて混合し、混合物
を２容の耐圧容器（ステンレス製）に入れた。 ２時間後、圧力が５Kg／cm2に達したところで放
圧して細胞破壊を行なつた。得られた処理物につ
いて肉眼観察を行なつたところ、表皮に散在する
油粒は全数破裂して精油分は飛散していた。この
事実は植物組織の選択的破壊が可能であることを
示すものである。
に加圧して酵母菌体内に炭酸ガスを吸収せしめた
のち急速に放圧することによつて、該菌体内から
取出し得る可溶性固形分を全量回収することがで
きる。なお、得られた可溶性固形分はグルコース
を添加すると炭酸ガスを発生することから、酵素
系が完全に保たれていることが確かめられた。 実施例 ２ アカパンカビ（Neurospora crassa）を液体
培養して得た菌糸体を濾過して得た。この菌糸体
１ｇにドライアイス片200ｇを加えて混合し、２
容の耐圧容器（ステンレス製）に入れた。混合
物をゆるやかに撹拌しながら２時間保持すると内
圧が45Kg／cm2に到達した。 次いで、容器の放出弁を開いて減圧して細胞を
破壊した。得られた菌糸体内容物について分析し
たところ、菌糸体１ｇあたり可溶性蛋白質300mg
が含まれていた。 実施例 ３ クロレラ（Chlorella ellipsoidea）10ｇに水
25mlを加えたのち、ドライアイス300ｇを混合し
た。混合物を２容耐圧容器（ステンレス製）に
入れ、撹拌を続けて圧力が72Kg／cm2に達してから
１時間放置した。 次いで、容器の放出弁を開いて急速に減圧し細
胞を破壊した。得られた処理物について検鏡した
ところ、藻体は80％以上が変色し、色素が流出し
ていることが認められた。 実施例 ４ 温州みかん果皮15ｇを３cm角の大きさに切り、
これにドライアイス50ｇを加えて混合し、混合物
を２容の耐圧容器（ステンレス製）に入れた。 ２時間後、圧力が５Kg／cm2に達したところで放
圧して細胞破壊を行なつた。得られた処理物につ
いて肉眼観察を行なつたところ、表皮に散在する
油粒は全数破裂して精油分は飛散していた。この
事実は植物組織の選択的破壊が可能であることを
示すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 生物細胞に炭酸ガスを加圧下に吸収せしめた
のち、急速に減圧することを特徴とする細胞破壊
法。 ２ 生物細胞に炭酸ガスを吸収せしめるにあた
り、撹拌しながら行なう特許請求の範囲第１項記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP587382A JPS58126782A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 細胞破壊法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP587382A JPS58126782A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 細胞破壊法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126782A JPS58126782A (ja) | 1983-07-28 |
| JPH0126671B2 true JPH0126671B2 (ja) | 1989-05-24 |
Family
ID=11623038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP587382A Granted JPS58126782A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 細胞破壊法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58126782A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4639264A (en) * | 1983-08-26 | 1987-01-27 | Ciga-Geigy Corporation | Herbicidal N-arylsulfonyl-N'-(4-mercaptomethylpyrimdinyl)-ureas |
| JP3143636B2 (ja) * | 1991-09-11 | 2001-03-07 | 株式会社サン・クロレラ | 細胞破裂によるクロレラ細胞壁の破砕方法 |
| ATE156335T1 (de) * | 1993-09-09 | 1997-08-15 | Noort Gerard Van | Methode und apparat um die lagerfähigkeit von biologischen produkten zu erhöhen |
| US6000551A (en) * | 1996-12-20 | 1999-12-14 | Eastman Chemical Company | Method for rupturing microalgae cells |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP587382A patent/JPS58126782A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58126782A (ja) | 1983-07-28 |
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