An overview of cell disruption methods for intracellular biomoleculen recovery

Abstract

bacteriën, gist en microalgen zijn bronnen van biomoleculen zoals enzymen, lipiden, pigmenten, organische zuren en eiwitten voor industriële toepassing. Deze biomoleculen met hoge toegevoegde waarde zijn vaak intracellulair bioaccumulated, en hun terugwinning impliceert verscheidene downstreamprocessen, waarin het meest cruciale stadium de verstoring van de celwand is. De keuze van de methode beïnvloedt de verdere stroomafwaartse stappen en bijgevolg de complexiteit en de kosten ervan. In dit overzicht werden ernstige en zachte methoden die momenteel worden gebruikt voor verstoring of permeabilisering van bacteriën, gist en microalgen besproken op basis van hun Principe, toepassing en haalbaarheid. Ook werden recente studies betreffende de microbiële celverstoring voorgesteld om de keuze van de effectievere methode te vergemakkelijken. Sommige factoren zoals de samenstelling van de celwand, aard van biomolecule, zuiverheidsgraad, schaalbaarheid, en energie-input zijn noodzakelijk om bij het selecteren van de meest aangewezen ontwrichtingsmethode te worden overwogen. De strenge methodes, zoals hoge druk-homogenisatie, en ultrasonication presenteren hogere opbrengst, lagere kosten, en haalbaarheid aan opschaling in vergelijking met de zachte methodes. Om een hoger herstelrendement te bereiken, moeten verdere studies zich echter richten op de optimalisatie van operationele parameters en op de combinatie van strenge en zachte methoden.