一种枯草菌脂肽钠的纯化方法技术

本发明专利技术涉及微生物发酵领域，公开了一种枯草菌脂肽钠的纯化方法。本发明专利技术所述枯草菌脂肽钠的纯化方法为取枯草菌脂肽钠发酵液，离心收集上清液，经膜过滤后收集截留液；将截留液pH调至5.0-6.6，离心收集上清液；向步骤2所得溶液加入酸溶液至pH值2.0-5.0，收集沉淀，缓慢加入碱溶液进行中和反应，反应液干燥后获得枯草菌肽钠成品，纯度达到85%-88%。为了进一步提高枯草菌肽钠成品纯度，利用溶解剂溶解枯草菌脂肽钠成品，收集上层有机相浓缩结晶，获取枯草菌肽钠纯品，纯度达到90-93%。进一步，利用离子交换树脂层析纯化步骤2离心所得上清液，纯度达到93-98%，可以作为食品添加剂广泛应用于食品领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物发酵领域，具体的说是涉及。
技术介绍
表面活性剂(Surfactants)是指能显著降低溶剂表面张力和液-液界面张力，并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质，包括化学表面活性剂和生物表面活性剂。化学表面活性剂大都是以石油为原料化学合成而来，在生产和使用过程中常常会带来严重的环境污染问题。生物表面活性剂(Biosurfactants)是由微生物所产生的一类具有表面活性的生物大分子物质，除了具有降低表面张力、稳定乳化液和增加泡沫等相同作用外，还具有一般化学合成表面活性剂所不具备的特性，如具有结构多样性，较低的毒性，较高的生物可降解性，良好的生物相容性，高的起泡性，对极端的温度、PH值和盐浓度有较高的选择性和专一性，可以由低廉的可再生原料生产得到等特点，因此在环保、石油开采、医药、食品加工等领域具有较大的应用研究价值。枯草菌脂肽钠是枯草菌脂肽的钠盐，枯草菌脂肽译为Surfactin，是一种由枯草芽孢杆菌合成的环肽，多以钠盐形式应用。自1968年被Arima等人首次发现以来,Surfactin一直是表面活性最强、研究较多的生物表面活性剂之一，被广泛应用在食品工业、环境工业作为良好的生物相容性表面活性剂。除了具有较强的表面活性外，Surfactin还能增加憎水烃类的可生物降解性，在受烃类污染土壤和海洋的生物修复中发挥重要作用，它还能与部分重金属结合而移除受污染土壤和沉积物中的重金属，并具有一定的抗菌活性等。因此在环保、石油开采、高端化妆品、医药、食品加工等领域具有较大的应用研究价值。Surfactin生产成本较高，是化学生物表面活性剂的3 10倍，其中产物的提取和下游的处理费用占生产费用 的绝大部分，尤其是在预处理枯草菌脂肽钠发酵液时由于产品和菌体的特殊性导致发酵液粘度大，菌液分离成本高昂。因此，开发简单廉价的产物分离和提纯方法十分必要。2000 年,Randhir 等提出通过泡沫回收分离 Surfactin。2007 年 Hue1-Li Chen 等利用酸沉淀和PVDF树脂吸附对Surfactin进行提纯操作。2007年贡国鸿等人用高速离心机离心去除菌体，上清液酸化得Surfactin粗提物后进行溶剂抽提。2008年Hue1-Li Chen等又利用硫酸铵对Surfactin进行混合盐析,再通过超滤和纳滤收集Surfactin。2008年Mohd Hafez Mohd Isa等利用超滤膜过滤收集Surfactin。但以上工艺均为实验室手段，若进行工业化生产则成本较高。因此开发一种适合于工业化生产的简单廉价的枯草菌脂肽钠纯化方法具有重要意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的是针对现有技术均为实验室手段，生产成本高的缺陷，提供一种简单廉价，适合于工业化生产的枯草菌脂肽钠的纯化方法。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案，包括步骤1:取枯草菌脂肽钠发酵液，离心收集上清液，经膜过滤后收集截留液；步骤2 :将截留液pH调至5. 0-6. 6，离心收集上清液；步骤3 向步骤2所得溶液加入酸溶液至pH值2. 0-5. O,收集沉淀，水洗后缓慢加入碱溶液进行中和反应，反应液干燥后获得枯草菌肽钠成品。进一步的，本专利技术所述纯化方法步骤I还包括在离心前对枯草菌脂肽钠发酵液进行预处理的步骤，所述预处理为将枯草菌脂肽钠发酵液稀释1-10倍，调pH值调至6. 0-8. 5。作为优选，步骤I所述离心的分离因数为5000_17000g。作为优选，步骤I所述膜过滤的膜为陶瓷膜。作为优选，步骤2所述离心的分离因数为5000_17000g。作为优选，步骤3所述所述酸溶液为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、盐酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、草酸、柠檬酸、延胡索酸、山梨酸中的一种或几种的混合物。作为优选，步骤3所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠中的一种或几种的混合物。作为优选，还包括溶媒提取步骤，所述溶媒提取为取枯草菌脂肽钠成品加入溶解齐U，在10-50°C搅拌浸提1-5小时，静置1-3小时，收集有机相，浓缩结晶。作为优选，所述溶解剂为正己烷、丙酮、乙醇、乙酸乙酯、甲醇、乙醚、氯仿、二氯甲烷中的一种。`作为优选,按g/mL计,所述枯草菌肽钠成品与溶解剂的质量体积比为1:2-1:50。作为优选，还包括将步骤2离心所得上清液用离子交换树脂层析纯化，收集层析液的步骤。作为优选，所述离子交换树脂层析纯化为取步骤2离心所得上清液调节pH至6. 0-10. O,然后用离子交换树脂层析吸附，用不同pH值水溶液进行梯度洗脱，收集ρΗ5· 5-6. 5的洗脱液。本专利技术所述枯草菌脂肽钠的纯化方法首先利用离心去除菌体，然后利用分子易于聚合的特性，借助一定孔径的膜进行处理除去小分子杂质及色素，将膜截留液PH调至2.0-6. 6，利用分级沉淀极性杂质并离心，去除枯草菌脂肽中混有的蛋白质等杂质小分子杂质，之后将离心上清液酸化，采用等电点沉淀法使枯草菌脂肽沉降下来，加入碱溶液中和成盐后，干燥可获得枯草菌脂肽钠成品。高效液相色谱法检测纯化后制得枯草菌脂肽钠成品纯度达到85%-88%。为了进一步提高枯草菌肽钠成品纯度，本专利技术所述枯草菌脂肽钠的纯化方法还包括溶媒提取枯草菌脂肽钠成品步骤。利用溶解剂溶解枯草菌脂肽钠成品，收集上层有机相浓缩结晶，获取枯草菌肽钠纯品，纯度达到90-93%。进一步，还包括利用离子交换树脂层析纯化步骤2离心所得上清液的步骤，使制得的枯草菌脂肽钠纯品纯度达到93-98%。本专利技术所述枯草菌脂肽钠的纯化方法制得枯草菌脂肽钠纯品纯度可达85%-98%，可以作为食品添加剂广泛应用于食品领域。具体实施例方式本专利技术实施例公开了。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。，包括步骤1:取枯草菌脂肽钠发酵液，离心收集上清液，经膜过滤后收集截留液；步骤2 :将截留液pH调至5. 0-6. 6，离心收集上清液；步骤3 :向步骤2所得溶液加入酸溶液至pH值2. 0-5. O,收集沉淀，水洗后缓慢加入碱溶液进行中和反应，反应液干燥后获得枯草菌肽钠成品。本专利技术所述纯化方法首先利用离心去除菌体，然后利用分子易于聚合的特性，借助一定孔径的膜进行处理除去小分子杂质及色素，将膜截留液PH调至2. 0-6. 6，利用分级沉淀极性杂质并离心，去除枯草菌脂肽中混有的蛋白质等杂质小分子杂质，之后将离心上清液酸化，采用等电点沉淀法使枯草菌脂肽沉降下来，加入碱溶液中和成盐后，干燥可获得枯草菌脂肽钠成品。目前枯草菌脂肽多采用发酵的方法制备得到，由于发酵液成分复杂，存在大量菌体，而菌体自溶会导致杂质增多，因此本专利技术所述纯化方法首先利用离心去除发酵液中的菌体，为提取和精制等后续工序创造有利条件。枯草菌脂肽的等电点为2-5，在发酵液pH值接近枯草菌脂肽等电点时，部分枯草菌脂肽会沉淀析出从而与菌体混合，当离心去除菌体时，析出的枯草菌脂肽与菌体混合在一起被离心除掉，造成枯草菌脂肽的损失，降低枯草菌脂肽的收率。因此为了避免枯草菌脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种枯草菌脂肽钠的纯化方法，其特征在于，包括：步骤1：取枯草菌脂肽钠发酵液，离心收集上清液，经膜过滤后收集截留液；步骤2：将截留液pH调至5.0?6.6，离心收集上清液；步骤3：向步骤2所得溶液加入酸溶液至pH值2.0?5.0，收集沉淀，缓慢加入碱溶液进行中和反应，反应液干燥后获得枯草菌肽钠成品。

【技术特征摘要】
1.一种枯草菌脂肽钠的纯化方法，其特征在于，包括 步骤1:取枯草菌脂肽钠发酵液，离心收集上清液，经膜过滤后收集截留液； 步骤2 :将截留液pH调至5. 0-6. 6，离心收集上清液； 步骤3 :向步骤2所得溶液加入酸溶液至pH值2. 0-5. O,收集沉淀，缓慢加入碱溶液进行中和反应，反应液干燥后获得枯草菌肽钠成品。2.根据权利要求1所述纯化方法，其特征在于，步骤I还包括在离心前对枯草菌脂肽钠发酵液进行预处理的步骤，所述预处理为将枯草菌脂肽钠发酵液稀释1-10倍，调PH值调至6. 0-8. 5o3.根据权利要求1或2所述纯化方法，其特征在于，步骤I所述离心的分离因数为5000-17000g。4.根据权利要求1或2所述纯化方法，其特征在于，步骤I所述膜过滤的膜为陶瓷膜。5.根据权利要求1或2所述纯化方法，其特征在于，步骤2所述离心的分离因数为5000-17000g。6.根据权利要求1或2所述纯化方法，其特征在于，步骤3所述酸溶液为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、盐酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、草酸、柠檬酸、延胡索酸、山梨酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文，王泽建，刘洁，刘山山，
申请(专利权)人：安徽帝元生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：