壓生物處理技術應用領域廣泛,為生物、醫藥和食品工程的科學研究、產品開發、工藝升級提供新的平臺。
1.滅活;200~300Mpa壓能破壞膜結構內部的非共價鍵結合。使膜衣殼蛋白亞單位之間解體,空間結構變化,構象轉換,生物改變,從而使顆粒喪失。但壓不破壞共價鍵,因此原的單個亞單位未被破壞,保持了免疫原性不變。用此方法可以獲得沒有而免疫原性不變的完整的顆粒。
2.制取疫苗;傳統的制取疫苗方法均采用熱力和化學處理滅活,這些方法存在很大弊端。例如滅活疫苗傳統制備方法為化學方法。它使用化學試劑甲醛滅活,易使表面粒子受損,影響疫苗的免疫原性。同時甲醛具有刺激性和,接種后易引起人體反應。離心機和層析色譜技術使純度大大,但兒童使用仍有不良反應。亞單位和表面原疫苗接種,雖然不良反應有所減少,但其免疫原性不如純化的全粒疫苗。而壓250Mpa滅活疫苗的方法,不保留全完整結構不被破壞,而且滅活,同時原的免疫原性不受影響,反而效價。它化學物質成分,使用。壓滅具有廣譜性,對于這種變異快,變種多的為適宜,它工藝簡便,生產周期短,成本低。
3.處理血漿;目前已有多種方法應用于血液制品的滅活處理,如:巴斯德法、S/D法、亞甲蘭光照法等。但現有的這些方法都有缺陷。S/D法只對有脂質包膜的,而且在給病人輸血前須將滅活劑徹底清除。過濾法處理過程緩慢,價格昂貴,而且只對高純度血液制品。加熱處理會使蛋白質變性,需加入穩定劑。更重要的是目前所采用處理過程都有降低血液及血液制品中蛋白質治療功能的可能性。壓滅漿中的是一個物理過程,無化學品加入,也不同于高溫處理,施壓和泄壓都是即時的,均勻的。它對致病微生物的殺滅有廣譜效果。沒有交叉污染。,適當的壓對血液制品的成分無明顯的損傷,是一種的、簡潔的、的滅活方法,具有很好的應用前景。
4.生物提取;在壓狀態下不能化學反應,還可以改變一些物質的表面狀態、分子排列以及物理性能。在生物提取過程中壓能加快反應速度,縮短提取時間,產品收率。例如:從竹葉中提取黃酮素、從茶葉中提取茶多酚等,壓不縮短提取時間,而且得率10%。
5.生物制藥;在生物制藥工藝中過程中,很多生理成分對溫度敏感,如蘆薈、苦瓜、螺旋藻、海參提取物等,一旦溫度過60℃,其成分即遭到破壞,因此不適于高溫;采用壓低溫能充分成分不遭破壞。
6.中藥制取;中藥的傳統工藝是煎制和萃取。但是很多天然藥材對溫度敏感,高溫下藥性受到影響,采用壓處理工藝,能完整地保留原有的成分,療效。
壓生物處理技術的工作原理
正像物質顆粒微細到納米級時會發生質的變化一樣,液體壓力幾千個大氣壓時物質也會發生質的變化,例如:在壓和高溫條件下,石墨、葉蠟礦石及助溶劑能合成人造金剛石;在壓的擠壓下,無金屬光澤的白磷由不導電變成能導電有金屬光澤的黑磷;一些金屬在壓擠壓下其導電、導熱、屈服強度、彈性模量等物理性能和力學性能均發生變化;壓聚合的乙稀具有優良的緣性和耐腐性。壓在生物工藝過程中,也同樣發揮重要的作用。根據以下原理,生物分子在壓條件下,將發生變化。
1、生物分子在壓作用下的變化
一般認為壓力過100Mpa就是壓,在壓條件下,生物體高分子立體結構中的氫鍵結合、疏水結合、離子結合等非共有結合發生變化,使蛋白質變性,淀粉糊化,酶失活,細胞膜破裂,菌體內成分泄漏,生命活動停止,微生物菌體破壞而亡。蛋白質的氨基酸的縮氨結合、維生素、香氣成分等低分子化合物是共有結合,在壓下不會破壞、得以完整地保留。









