一种生物法制备中低分子量右旋糖酐的方法技术

技术编号:7807006 阅读:619 留言:0更新日期:2012-09-27 04:39
本发明专利技术公开了一种生物法制备中低分子量右旋糖酐的方法,包括以下步骤:在含蔗糖的发酵培养基中加入肠膜明串珠菌(Leuoconostoc?mesenteroides)种子液进行发酵培养,再加入圆弧青霉菌(Penicillium?cyclopium)种子液或者圆弧青霉菌(Penicillium?cyclopium)的发酵液上清继续发酵培养,从发酵液中分离右旋糖酐,即得。本发明专利技术还公开了所制备的右旋糖酐及其应用。本发明专利技术采用双微生物偶联发酵的方式,提供生物法直接获得中低分子量右旋糖酐的方法。通过生物的方法来定向调控合成中低分子量的右旋糖酐,使生成的大分子右旋糖酐降解趋向于临床所需的中低分子量的右旋糖酐。同时,本发明专利技术可直接进行乙醇沉淀,省去了冗长费时又昂贵的逐级分划沉淀,提高了右旋糖酐的收率,减少了乙醇的使用量和耗量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化工领域,特别涉及ー种生物法制备中低分子量右旋糖酐的方法及其产品。
技术介绍
右旋糖酐(dextran)又名葡聚糖(学名),主要是蔗糖经某些微生物发酵产生的一种胞外多糖。右旋糖酐首先被应用于在医药领域,最主要的也是最早的使用是作为血容量扩充剂即代血浆。它是目前国际上公认的优良的代血浆首选 药物。不同相对分子量的右旋糖酐具有许多的药理活性。此外,右旋糖酐在人体内可水解成较低分子质量的化合物,并会代谢生成葡萄糖而具有一定的营养作用。目前临床上常应用的有三种规格右旋糖酐70、右旋糖酐40、右旋糖酐20。右旋糖酐还常用作药物载体,被科学家形象地称为“生物导弾”。目前已经应用于许多药物中作为载体,包括有降血糖药、抗肿瘤药、免疫蛋白和DNA等。在食品エ业上的应用,右旋糖酐作为ー种天然的来源丰富的微生物多糖是食品的一种优良的配料。主要是作为在食品中的保湿剂、稳定剂、増量剂和增稠剂。在石油エ业上,右旋糖酐被作为油井钻泥的添加剂。右旋糖酐的合成实质是蔗糖在胞外右旋糖酐蔗糖酶(又称葡聚糖蔗糖酶)的作用下催化合成的葡萄糖聚合物,由此可以将右旋糖酐的合成看成是由两步来完成,ー步是酶的产生,ニ步是酶催化合成右旋糖酐。右旋糖酐蔗糖酶是ー种高分子蛋白质,其分子量在170kD左右。可以生产右旋糖酐的菌种主要分为明串球菌属(Leuconostoc)和链球菌属(Streptococcus)。据文献记载,其中以明串珠菌属中的肠膜明串珠菌(Leuoconostocmesenteroides,简写为L. M.)的产量最高。国内右旋糖酐的商业生产菌株应用较多的菌种是L. M. 1226号菌种。微生物发酵合成右旋糖酐是目前エ业上主要采用的ー种方法。微生物发酵法是将右旋糖酐蔗糖酶的生成和合成右旋糖酐两大步合到同一个反应器中同时进行。传统的右旋糖酐生产エ艺是以蔗糖作为底物,以游离的微生物为转化菌,控制一定的发酵条件,经微生物发酵利用蔗糖分子中的葡萄糖単元,因发酵过程对形成的分子量不能调控,最終发酵合成分子量巨大的右旋糖酐产物;而分子量巨大的右旋糖酐产物一般很少能直接使用。因此,发酵合成的分子量巨大的右旋糖酐须再经过一系列的后续加工(一般包括こ醇沉淀、捏洗、酸水解、划分、纯化、干燥等エ序),最终才得到不同分子量级别的右旋糖酐成品O右旋糖酐分子量的调控方法包括有化学法、物理法和生物法。其中化学法是传统所使用的方法,主要是通过盐酸把大分子量的右旋糖酐降解成小分子量的右旋糖酐,该法由于反应条件剧烈,不易控制,反应后部分右旋糖酐被降解成了单糖,因而导致收率很低。物理的方法主要是利用超声波来截断大分子的右旋糖酐而获取低分子量的右旋糖酐;此法耗能较多,不适于大規模生产采用,且反应过程会产生很多热量,目前在这方面的研究还处于初步探索阶段。由于酶解法具有反应条件温和,耗能少,适于实现エ业规模化生产等优点,因而目前有关采用酶来调控右旋糖酐分子量的研究也比较多,但就在发酵法合成右旋糖酐基础上如何实现定向控制合成右旋糖酐分子量方面的研究报道很少,因而本专利技术采用双微生物偶合作用,对生物法降解右旋糖酐分子量进行研究,通过生物的方法来定向调控合成右旋糖酐的分子量,以到达临床医学所需的右旋糖酐。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服传统的制备中低分子量右旋糖酐存在的步骤多、成本高的不足,提供一种新的 生物法制备中低分子量右旋糖酐的方法及其产品。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下本专利技术的技术方案之ー为ー种生物法制备中低分子量右旋糖酐的方法,包括以下步骤在含鹿糖的发酵培养基中加入肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides)种子液进行发酵培养,再加入圆弧青霉菌(Penicillium cyclopium)种子液或者圆弧青霉菌(Penicillium cyclopium)的发酵液上清继续发酵培养,从发酵液中分离中低分子量的右旋糖酐。其中,所述的肠膜明串珠菌种子液是本领域常规的肠膜明串珠菌种子液,优选处于菌体生长指数期的肠膜明串珠菌种子液。该肠膜明串珠菌种子液中的培养基是本领域常规的用于培养肠膜明串珠菌的培养基,优选的种子液培养基是蔗糖8%,蛋白胨O. 7%,磷酸氢ニ钠O. 2%,磷酸ニ氢钾O. 05%。发酵培养基的pH值优选pH7. 3^7. 6,更优选7. 5。其中,所述的圆弧青霉菌种子液也是本领域常规的圆弧青霉菌种子液,优选处于菌体生长指数期的圆弧青霉菌种子液。该圆弧青霉菌种子液中的培养基是本领域常规的用于培养圆弧青霉菌的种子液培养基,优选的种子液培养基是CM0015查氏培养基。其中,所述的圆弧青霉菌的发酵液上清是指圆弧青霉菌的发酵液固液分离除去固相后所剩下的液相部分。圆弧青霉菌的发酵液上清中含有多种生物活性成分,包括右旋糖酐酶。右旋糖酐酶可以降解右旋糖酐,使右旋糖酐分子量降低,从而得到中小分子量的右旋糖酐。其中,所述的含蔗糖的发酵培养基是本领域常规的用于发酵培养肠膜明串珠菌的发酵培养基,其中含有蔗糖,蔗糖含量优选10% — 20%。优选的所述的发酵培养基含蔗糖10%-20%,蛋白胨O. 5-0. 8%,磷酸氢ニ钠O. 1-0. 3%,磷酸ニ氢钾O. 02-0. 07%和酵母浸膏O. 2-0. 8% ;更优选的发酵培养基是蔗糖18%,蛋白胨O. 7%,磷酸氢ニ钠O. 2%,磷酸ニ氢钾O. 05%和酵母浸膏O. 5%。所述的百分比为质量百分比。其中,发酵条件是先在发酵培养基中加入发酵培养基体积10%_15%的肠膜明串珠菌种子液,在20-35°C,发酵12-48小时后;再加入发酵培养基体积8%_13%的圆弧青霉菌种子液,继续在20-35°C下发酵12-96小时,优选48-72小时。优选为在发酵培养基中加入10%的肠膜明串珠菌种子液,25-30°C发酵24小时后加入发酵培养基体积10%的圆弧青霉菌种子液,在25-30°C继续发酵48小时;更优选为肠膜明串珠菌的发酵温度为28°C,发酵时间为36小时;圆弧青霉菌的发酵温度为28°C,发酵时间为36小时;优选在摇床转速为150r/min下发酵。其中,所述的圆弧青霉菌的发酵液上清的加入量优选发酵培养基的10%_15%,更优选12%。继续发酵的条件优选为发酵温度为28°C,发酵时间为48小时;优选在摇床转速为150r/min下发酵。其中,本专利技术的方法中,所述的肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides,简写为L.M·)是属于肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides)种内的任何一种,优选的为肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides) CICC-21725,肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides) CICC-20074,肠膜明串珠菌(Leuoconostocmesenteroides)L. Μ. Ν-4,肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides)L. M. NCTC 10817,和肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides) L. Μ· 1226中的一种或多种。可以是野生型的菌株,也可以是通过采用基因 工程技术手段改造野生型菌株所获取的基因工程本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种生物法制备中低分子量右旋糖酐的方法,其特征在于,包括以下步骤在含蔗糖的发酵培养基中加入肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides)种子液进行发酵培养,再加入圆弧青霉菌(Penicillium cyclopium)种子液或者圆弧青霉菌(Penicilliumcyclopium)的发酵液上清继续发酵培养,从发酵液中分离右旋糖酐,即得。2.如权利要求I所述的方法,其特征在于,所述的圆弧青霉菌种子液在肠膜明串珠菌在20-35°C发酵12-48小时加入,然后继续发酵。3.如权利要求I所述的方法,其特征在于,所述的发酵培养基含蔗糖10%-20%,蛋白胨O.5-0. 8%,磷酸氢ニ钠O. 1-0. 3%,磷酸ニ氢钾O. 02-0. 07%和酵母浸膏O. 2-0. 8%,所述的百分比为质量百分比。4.如权利要求I所述的方法,其特征在于,所述的肠膜明串珠菌种子液和圆弧青霉菌种子液的加入量分别是发酵培养基体积的10%-15%和8%-13%,所述的圆弧青霉菌(Penicillium cyclopium)的发酵液上清的加入量是发酵培养基体积的10%_15%。5.如权利要求I所述的方法,其特征在于,所述的继续发酵中,发酵条件是20-35°C,发酵时间是12-96小时。6.如权利要求I所述的方法,其特征在于,所述的肠膜明串珠菌(Leuoconostocmesenteroides)选自肠膜明串珠菌(Leuoconostoc mesenteroides) CICC-20074,肠膜明串珠菌(L...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖安平蓝平谢涛李媚蓝丽红梁明征
申请(专利权)人:广西民族大学
类型:发明
国别省市:

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