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培养肉产业成本控制路径研究2026-07-09 08:36:16

例如,采用DES氯化胆碱-尿素DESs提取小球藻源蛋白质,回收率可达32.79%,且必需氨基酸含量占37.45%;此外,由2种DESs、磷酸二氢钾盐和水组成的体系,从雨生红球藻中成功提取超过99%的虾青素。DESs可通过调整组分可实现针对特定分子的高选择性提取。但其产业化瓶颈在于DESs通常黏度较高,且与目标物之间可能存在强相互作用,导致后续分离困难,从DESs相中回收高纯度产物往往需要抗溶剂沉淀、膜分离等多步复杂工艺,增加了操作成本与技术难度。为了提高微生物衍生物的纯度,从而增加其市场竞争力,提取过后通常会进行纯化处理,常用的纯化方法主要有膜过滤和色谱技术。

膜过滤是目前应用最广泛的物质分离纯化技术,操作条件简单温和,且不需要添加任何化学试剂,膜过滤的分离机制以筛分效应为主,依据分子尺寸实现选择性截留以提高目标产物的纯度,膜过滤技术主要包括微滤和超滤。微滤的膜孔径范围为0.1−10μm,超滤技术的膜孔径范围为0.1−0.01μm,超滤操作压力要求高于微滤,通常为0.5-5bar,而微滤的操作压力仅需0.1−2bar。微滤用于截留悬浮颗粒、细胞、细胞碎片等大尺寸物质,超滤可截留蛋白质、多糖、胶体等大分子物质,在索氏小球藻裂解物的膜过滤纯化中,先用0.22μm滤膜去除细胞碎片和截留蛋白质,后用3kDa膜超滤浓缩,蛋白的回收率可达初始含量的12%;在原始小球藻水解物的制备过程中,最后一步通过膜截留分子量<5kDa的超滤技术,获得蛋白质含量占干重的80%;在酵母水解物制备中,常利用特定截留分子量的超滤膜分离具有生物活性的功能肽段,分子量低于500Da的酵母水解物组分能显著提升CHO细胞培养性能。
 
在大规模工业使用中,微生物细胞碎片、溶解性有机物或颗粒物的累积均可能造成膜污染,进而降低过滤效率,目前的解决方法主要有反冲洗、化学清洗、旋流结构和电导膜过滤。虽然膜过滤易于规模化,但产物选择性略低于色谱法,色谱技术是分离纯化活性物质最常用的方法之一。
 
出自《微生物衍生物在细胞精准营养中的调控作用研究进展》作者李康倩,叶青华,吴清平。