本发明专利技术提供了一种高纯度谷胱甘肽的生产方法，它包括以下步骤：发酵液离心得湿酵母细胞体、热水破壁、抽提液离心、调节ｐＨ使料液体系处于酸性环境中、微滤除去悬浮小颗粒杂质、阳离子交换树脂吸附、吸附树脂吸附、减压浓缩、结晶、洗晶和真空干燥，得到纯度９８％以上的ＧＳＨ。该方法从谷胱甘肽发酵液提取、分离和纯化ＧＳＨ，采用了合理的抽提条件，最大限度使ＧＳＨ从酵母细胞体中溶解出来，并避免在更高温度下氧化；抽提液在酸性环境下，可沉淀部分杂质，提高树脂吸附量，并能防止ＧＳＨ氧化；利用阳离子交换树脂与吸附树脂结合的方法分离ＧＳＨ，可使解析液直接结晶，从而达到９８％以上的目标纯度，收率高，且能实现工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物化工领域，具体涉及一种从谷胱廿肽发酵液中提 取谷胱甘肽的方法，属于谷胱甘肽制备
技术介绍
谷胱甘肽是一种具有重要生理活性的三肽，即r-L-谷氨酰-L-半胱 氨酰-甘氨酸(glutathione, GSH)。半胱氨酸上的巯基为其活性基团，但巯基 容易引起两个分子谷胱甘肽的偶联，谷胱廿肽有两种形式还原型(GSH)和氧 化型(GSSG)，在生理条件下以还原型谷胱甘肽占绝大多数，谷胱甘肽还原酶 能催化两型间的互变。谷胱甘肽的相对分子量为307.33，熔点189 193X:，晶 体呈无色透明长柱状，等电点为2.83。它易溶于水，可溶于稀醇、液氨，不溶 于醇、醚和丙酮。它广泛分布于动物、植物和油料种子中。它在细胞中的功能 之一就是抵御各种毒素和致癌剂。有研究表明(孙洪刚，等.谷胱甘肽的代谢和 应用.卫生职业教育.2004， 10: 126-127):谷胱甘肽在小肠中能被完全吸收， 并且某些上皮细胞能利用外源谷胱甘肽去毒，这说明膳食中的谷胱甘肽决定着 人体中细胞免受损伤的程度。除作为抗毒剂外，谷胱甘肽还对一些巯基酶有激 活作用，可作为保护酶和其它蛋白巯基的抗氧化剂，在生物氧化、氨基酸转运、 保护血红蛋白等过程中起一定作用。另外，谷胱甘肽还具有抑制衰老、预防糖 尿病、消除疲劳等作用。谷胱甘肽在强化食品风味的同时对人体有保健作用， 它的应用前景明显优于其它类型的抗氧化剂和防腐剂。最近研究还发现谷胱甘 肽具有抑制艾滋病的作用。因此，研究谷胱甘肽对人类的健康和生活具有重要 的意义。酵母的谷胱甘肽粗提液浓度非常低，而且在谷胱甘肽粗提液中常常含有很 多杂质，如蛋白质、多糖、多肽、氨基酸、盐类等等。因此高纯度、高收率的 谷胱甘肽工业化分离较困难。目前报道的有萃取法、铜盐法、离子交换法、电4渗析法、金属亲和层析法、双水相分离等方法提取分离发酵液中的谷胱甘肽。其中萃取法制备GSH所使用的溶剂可以是水、有机酸溶液和稀醇等，但提取收率低，且造成严重的环境污染。 铜盐法污染大，影响产品纯度。复旦大学的苑小林等人(苑小林，等.鲜酵母中谷胱甘肽(GSH)分离纯化 的初步研究.药物生物技术，1998， 5 (2): 89 91)将对氨基苯汞乙酸连接 到聚苯乙烯-二乙烯基苯载体上，形成含有机汞的化学亲和树脂，用于吸附GSH， 回收率为83%，但在高浓度盐作用下，汞容易从树脂上断开，影响后续分离和产 品纯度。在国家专利(申请号200610040606. 3)"—种从谷胱甘肽发酵液中提取谷胱 甘肽的方法"中指出采用谷胱甘肽发酵液离心得酵母细胞、调节pH、沸水破 壁方法，提取细胞中的谷胱甘肽；使用001X7阳离子交换技术去除小分子物质， 最终达到从发酵液中浓縮纯化谷胱甘肽的目的，制得分子量为307.33，蛋白质 含量为23%、提取收率为80.5%的白色粉末状谷胱甘肽成品。但是，离子交换树 脂不能彻底的去除料液中的杂质与色素，尚不能达到结晶浓度，且在解析过程 利用盐酸解析，解析液PH很低，欲进行结晶，必须用碱调节pH，在溶液中产生 盐份，在浓缩结晶过程形成干扰，不利于结晶。无法做到药用98%以上的纯度要 求。另外在细胞破壁时温度控制95 100。C，温度过高会导致GSH氧化，影响 收率。而且在我国部分地区由于海拔高，在常压下无法达到该温度，不便于生 产操作。到目前为止，谷胱甘肽的工业化分离纯化存在收率低、污染严重、浓縮和 层析过程成本高等问题。如何提高收率、降低成本、减小对环境污染，是实现 工业化生产的重点
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高收率、能够保证产品纯度，且能实现工业化生产的高纯度谷胱甘肽的生产方法。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为，其特征在于该方法包括以下步骤(1) 发酵液离心将发酵液下罐后离心，离心转速为3000 5000rpm，时间 为5 10min，得到湿酵母细胞体；(2) 热水破壁将1份湿酵母细胞体加入到6 10份沸水的抽提罐中，进行搅 拌，搅拌转速为300 350rpm，当抽提液温度达到85 95。C时，保温10 15分钟 后，停止抽提，将抽提液倒出，将抽提液水浴冷却至室温；(3) 抽提液离心将抽提液离心，离心转速为3000 5000rpm，时间为5 10min，除去酵母渣，得到含有GSH的抽提液；(4) 调节pH:在离心后的抽提液中加入酸，使料液体系处于pH 2.5 3.5的 酸性环境中，可沉淀某些杂质，并使GSH处于稳定状态，防止氧化；(5) 微滤利用O. 1 1Mm孔径的微滤设备对调节pH后的抽提液进行过滤，以 除去悬浮的小颗粒杂质，得到清亮透明的滤液；(6) 阳离子树脂分离将微滤后的料液在酸性环境的阳离子交换树脂上进行 吸附，使GSH被吸附，然后用含有一价正离子的溶液解析，得到富含GSH的液体；(7) 吸附树脂分离将经过阳离子交换树脂分离纯化后的富含GSH的液体在 吸附树脂上再次进行吸附，然后用纯水洗脱，得到纯度很高的GSH液体；(8) 减压浓縮在-O. 07 -0. 098Mpa的真空度与55 65。C温度下减压浓縮 GSH溶液，使达到GSH含量在400mg/ml以上；(9) 结晶在谷胱甘肽浓縮液中加入异丙醇或乙醇，使有机溶剂含量达到 60% 80%，调pH值至2.90 3.0，在0 4。C环境进行结晶；卿洗晶用体积百分比浓度为70% 90%的丙酮溶液对结晶体进行洗涤； (11)真空干燥在-0. 07 -0. 098Mpa的真空度下干燥，得到98%以上纯度的GSH。上述步骤(l)中所述的发酵液，其发酵水平至少达到1650mg/L。 上述步骤(4)中，用于调节pH的酸选用盐酸、硫酸或硝酸。 上述步骤(6)中，用于解析的一价正离子溶液选用氢氧化钠、氯化钠或盐酸。 上述步骤(6)中，所述的阳离子树脂选用磺酸基团阳离子树脂。 上述步骤(7)中，所述的吸附树脂选用苯乙烯系弱极性大孔吸附树脂。 上述步骤(7)得到的GSH液体，先用截留分子量100 200的纳滤膜浓縮，以提高GSH的浓度并去除小分子杂质，再进行步骤(8)的减压浓縮。本专利技术提供的上述高纯度谷胱甘肽的生产方法，与现有技术相比，具有以下有益效果-① 本专利技术从谷胱甘肽发酵液提取、分离和纯化GSH，采用85 95。C时，保 温10 15分钟抽提，可以最大限度使GSH从酵母细胞体中溶解出来，并避免GSH 在更高温度下氧化。② 在抽提液中加入酸调pH到2. 5 3. 5的酸性环境，可沉淀抽提液中的部 分杂质，在树脂吸附过程中减少了与谷胱甘肽形成竞争的杂质离子，提高了树 脂对谷胱甘肽的吸附量，减轻分离压力，并能使GSH处于酸性的稳定环境，防 止GSH氧化。③ 本法利用阳离子交换树脂与吸附树脂结合的方法分离GSH，离子交换树 脂上解析后的料液已被除去大部分杂质，再用吸附树脂进行吸附时，吸附树脂 的吸附能力大大提高，然后用纯水洗脱，可直接除去料液中残留的杂质、盐份 及色素，解析液可直接结晶，从而达到98%以上的目标纯度。具体实施例方式实施例1:取发酵水平为1650mg/L的发酵液5L，用转速为3000rpm的离心机离心10min，得到湿酵母细胞1500g，湿酵母细胞中GSH含量为5. 50g/kg。将1500g 湿酵母细胞加入15L沸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高纯度谷胱甘肽的生产方法，其特征在于该方法包括以下步骤： （１）发酵液离心：将发酵液下罐后离心，离心转速为３０００～５０００ｒｐｍ，时间为５～１０ｍｉｎ，得到湿酵母细胞体； （２）热水破壁：将１份湿酵母细胞体加入到６～１０份 沸水的抽提罐中，进行搅拌，搅拌转速为３００～３５０ｒｐｍ，当抽提液温度达到８５～９５℃时，保温１０～１５分钟后，停止抽提，将抽提液倒出，将抽提液水浴冷却至室温； （３）抽提液离心：将抽提液离心，离心转速为３０００～５０００ｒｐｍ，时间 为５～１０ｍｉｎ，除去酵母渣，得到含有ＧＳＨ的抽提液； （４）调节ｐＨ：在离心后的抽提液中加入酸，使料液体系处于ｐＨ２．５～３．５的酸性环境中，可沉淀某些杂质，并使ＧＳＨ处于稳定状态，防止氧化； （５）微滤：利用０．１～１μｍ孔 径的微滤设备对调节ｐＨ后的抽提液进行过滤，以除去悬浮的小颗粒杂质，得到清亮透明的滤液； （６）阳离子树脂分离：将微滤后的料液在酸性环境的阳离子交换树脂上进行吸附，使ＧＳＨ被吸附，然后用含有一价正离子的溶液解析，得到富含ＧＳＨ的液体； （７）吸附树脂分离：将经过阳离子交换树脂分离纯化后的富含ＧＳＨ的液体在吸附树脂上再次进行吸附，然后用纯水洗脱，得到纯度很高的ＧＳＨ液体； （８）减压浓缩：在－０．０７～－０．０９８Ｍｐａ的真空度与５５～６５℃温度下减压浓缩ＧＳＨ 溶液，使达到ＧＳＨ含量在４００ｍｇ／ｍｌ以上； （９）结晶：在谷胱甘肽浓缩液中加入异丙醇或乙醇，使有机溶剂含量达到６０％～８０％，调ｐＨ值至２．９０～３．０，在０～４℃环境进行结晶； （１０）洗晶：用体积百分比浓度为７０％～９０ ％的丙酮溶液对结晶体进行洗涤； （１１）真空干燥：在－０．０７～－０．０９８Ｍｐａ的真空度下干燥，得到９８％以上纯度的ＧＳＨ。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙永龙，张会翔，张伟波，
申请(专利权)人：甘肃正生生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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