導(dǎo)讀：超聲波粉碎機(jī)是一種利用強(qiáng)超聲在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)，對物質(zhì)進(jìn)行超聲處理的多功能、多用途的儀器，能用于動植物組織、細(xì)胞、細(xì)菌、芽胞菌種的破碎，同時可用來乳化、分離、分散、勻化、提取、脫氣、清洗及加速化學(xué)反應(yīng)等等。被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、微生物學(xué)、藥物化學(xué)、表面化學(xué)、物理學(xué)、動物學(xué)等領(lǐng)域。 本文與大家分享一下超聲波粉碎機(jī)對植物細(xì)胞中的應(yīng)用：

　　陸地植物：超聲波應(yīng)用于生物技術(shù)是一個較新的研究領(lǐng)域。研究表明，超聲波作用可激活某些酶與細(xì)胞參與的生理生化過程，通過改變反應(yīng)物的質(zhì)量傳輸機(jī)制，提高酶的活性、加速細(xì)胞新陳代謝過程。

　　超聲波用于淀粉的降解，可顯著增加淀粉在水中的溶解度而保留明顯的淀粉特征，但超聲波多次處理后酶活性有所降低；超聲波用于降解殼多糖速度快、成本低、氨基酸含量不變；超聲波用于提取真菌多糖，如蟲草多糖、香菇多糖、猴頭多糖等，超聲波酶法與傳統(tǒng)工藝比較提取率高、反應(yīng)過程無物料損失和副反應(yīng)；此外超聲波還用于降解提取多種葡聚糖等。

　　靈芝多糖是一種實(shí)體木質(zhì)化的真菌多糖，細(xì)胞壁有蛋白質(zhì)、幾丁質(zhì)、纖維素及木質(zhì)素等，其結(jié)構(gòu)緊密，一般的處理方法難于將細(xì)胞壁破壞，有效成分提取困難。通過120w超聲波作用使其相對結(jié)晶度從23.4降低到0，比表面積增加85.5%，水解速度顯著增加。

　　目前對超聲波用于從陸地植物中提取藥用有效成分亦進(jìn)行了一些研究。應(yīng)用超聲從大黃中提取蒽醌類成分的研究表明：超聲處理10min，總提取率可達(dá)95.25%，而煎煮3h，總提取率僅為63.27%；超聲提取20min，提取率可達(dá)99.82%；用紙層析及hplc對兩種方法提取產(chǎn)物進(jìn)行分析，表明超聲處理對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)無影響。

　　在研究從黃連根莖中提取黃連素時，分別對超聲波處理時間、超聲波頻率及硫酸濃度等進(jìn)行了考察。結(jié)果表明用20khz超聲波提取30min與浸泡24h提取率相同(8.12%)，核磁共振波譜儀對提取產(chǎn)物研究說明超聲波對黃連素結(jié)構(gòu)無影響。

　　用不同頻率的超聲波從槐米中提取蕓香苷與熱堿提取—酸沉淀比較，超聲法無需加熱，只需用頻率20khz的超聲波處理30min，提取率就可提高47.6%。

　　超聲波用于從黃連中提取小檗堿的常規(guī)堿性浸泡工藝中，超聲提取30min所得到的小檗堿提取率比堿性浸泡24h高50%以上。

　　中科院化冶所生化工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在承擔(dān)的國家“九.五”攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目“植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)”中，采用超聲波強(qiáng)化石油醚提取，使得提取率增加，提取時間大大縮短，降低了溶劑消耗，而且提取產(chǎn)物經(jīng)紫外分光光度法和hplc法檢驗(yàn)，表明雜質(zhì)含量亦較少。

　　海洋藻類植物：鹽藻含有豐富的β-胡蘿卜素。從鹽中提取β-胡蘿卜素的首要條件是將鹽藻破碎，使β-胡蘿卜素能夠快速、高效地進(jìn)入水溶液等提取介質(zhì)。由于被提取物多為胞內(nèi)物質(zhì)，提取過程中一般需要將細(xì)胞破碎。由于過程中有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，采用化學(xué)破碎方法容易造成被提取物結(jié)構(gòu)性質(zhì)等變化而失去活性，用機(jī)械破碎又難于將細(xì)胞有效破碎。路德明等。

　　在20℃條件下，分別采用超聲波為30khz、150v，46khz、105v，4.64khz、107v,48.2khz、109v對鹽藻進(jìn)行破碎，通過顯微鏡觀察記數(shù)得到鹽藻的完全破碎率可達(dá)87%。藻膽體是某些藻類的捕光色素，藻膽體的光譜性質(zhì)不僅反應(yīng)了其組成和結(jié)構(gòu)特征，而且還可以反應(yīng)藻類物種的差異和進(jìn)化地位。研究藻膽體的光譜性質(zhì)必須得到完整的藻膽體。在采用化學(xué)及機(jī)械破碎方法均不能從龍須藻中獲得理想的藻體時，采用頻率為20——50khz，電壓為60v超聲波處理10min就得到了完整的藻膽體。超聲波作用的目的是將龍須菜細(xì)胞打破，露出內(nèi)囊體，然后將藻膽體從內(nèi)囊體膜上振動下來。

　　目前海藻多糖提取一般采用水煮法及乙醇沉淀，回收率很低。中科院化冶所生化工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的海洋“八六三”青年基金項(xiàng)目“海藻多糖的超聲浸提及凝聚相萃取分離方法研究”，正在研究超聲波用于海藻多糖的破碎浸提過程，并同時研究解決超聲波應(yīng)用中工程放大問題，以期擴(kuò)大超聲波在海洋活性物質(zhì)提取中的應(yīng)用。