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正文內(nèi)容

透明質(zhì)酸發(fā)酵工藝原理綜述(編輯修改稿)

2025-03-18 15:08 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 吸附劑時(shí)的濾液濁度和終濾液 HA收率優(yōu)于活性炭。在 HA發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵液經(jīng)滅菌,再將發(fā)酵液加入工業(yè)乙醇得到 HA粗品沉淀,以 20 g/ L的濃度溶于去離子水,加入硅藻土,充分?jǐn)嚢枰晕骄w雜質(zhì),在 pH值 4. 6~ 4. 8的條件下過(guò)濾,濾液在 pH值為 4. 8時(shí)濁度最小,在 pH值為 4. 6時(shí)蛋白含量最低,蛋白含量和濁度變化趨勢(shì)隨 pH值改變基本一致。過(guò)濾法除菌體是物理過(guò)程,操作簡(jiǎn)便,效果明顯,并且容易在工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用。 乙醇分離 除去發(fā)酵液中的菌體后,需要將 HA分離出來(lái),這是一個(gè)初步純化的過(guò)程。乙醇沉淀是分離各種多糖常用的一種方法,可以使 HA有效脫水、脫色,從而提高 HA產(chǎn)品品質(zhì)。為了使 HA完全沉淀,溶液中應(yīng)有足夠的離子強(qiáng)度,常加入濃度為 l%左右的 NaCl或 NaAc以達(dá)到適宜的離子強(qiáng)度。乙醇添加量一般為發(fā)酵液體積的 2倍。 如果乙醇添加量足夠大, HA濃度低至 0. 1%也可沉淀完全。 HA溶液具有較高的黏度,乙醇沉淀時(shí)如果 HA濃度過(guò)高,沉淀趨向于糖漿狀而難以分離;如果濃度過(guò)低,所需乙醇量偏大,不利于降低成本。 預(yù)處理時(shí)由于發(fā)酵液黏度較高,離心或過(guò)濾前往往要對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行稀釋, HA常因稀釋而濃度較低,直接采用乙醇沉淀會(huì)消耗大量乙醇,而濃縮可以減少乙醇用量。 膜技術(shù)分離? 膜技術(shù)不僅可以用于發(fā)酵液的濃縮,將其作為一種主體技術(shù)分離、提純發(fā)酵液中的HA也有一定可行性。采用 PVDF材質(zhì)的膜,對(duì) HA發(fā)酵液進(jìn)行錯(cuò)流微濾和超濾, HA濃度在一定的范圍內(nèi) (微濾 ≤1. 2 g/ L,超濾≤1. 5 g/ L),膜工藝可穩(wěn)定地運(yùn)行。 純化工藝? 季銨鹽純化 氯化十六烷基吡啶 (CPC)是一種季銨鹽類陽(yáng) 離子表面活性劑,它能與黏多糖分子中的聚陰離子形成絡(luò)合物,此絡(luò)合物在低濃度鹽溶液中產(chǎn)生沉淀,而在高濃度的鹽溶液中逐漸解離,引起 HA與 CPC復(fù)合物解離所需的鹽濃度遠(yuǎn)比其它黏多糖與 CPC復(fù)合物解離所需濃度要低,利用此性質(zhì)可達(dá)到純化 HA的目的。 向 HA粗品溶液中加入等體積的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的 CPC溶液,形成絮狀物后靜置 lh,再離心分離,沉淀溶于 1. 5 mol/ L的 NaCI溶液中,離心除去不溶物。將乙醇沉淀得到的 HA粗品溶于0. 05 mol/ L的 NaCl溶液中,加入 l% CPC,攪拌 30 min后靜置 l h,離心收集沉淀后溶于不同濃度 NaCl溶液中,發(fā)現(xiàn) NaCl溶液濃度為 0. 35 mol/ L時(shí) HA純度和產(chǎn)量較高。 將 HA粗品溶于 0. 15 mot/ L NaCI中得到 0. 25%的 HA溶液, 1倍體積 10% CPC(溶在0. 15mol/ L NaCI中 )加入 8倍體積的 0. 25%的 HA溶液中,通過(guò)離心分離 CPC沉淀,用 0. 15 mol/ L NaC!洗滌,得到較純的HA溶液。采用 CPC進(jìn)行純化的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,但 CPC回收困難,單位價(jià)格較高,所以應(yīng)用成本較高。? 十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB)純化 HA的作 用機(jī)制與 CPC相似,但成本相對(duì)較低。將 初步除去菌體和不溶性雜質(zhì)的提取液中加入CTAB,通過(guò)離心分離沉淀,并用 0. 15 mol/ LNaCl洗滌沉淀,浸泡在 1. 5 mol/ L NaCI溶液中過(guò)夜, CTAB. HA復(fù)合物可解離溶解,最終可得清亮、較純的 HA液體。 用 CTAB沉淀法從發(fā)酵液中分離 HA的方法: 將發(fā)酵液稀釋至 ,調(diào)節(jié) pH值至 ,加入發(fā)酵液體積 12%的 CTAB溶液 (體積分?jǐn)?shù)為 10% ), HA的收率可高達(dá) %,與乙醇法相比, CTAB法 HA的收率提高了% 。 HA沉淀中雜蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了% 。與 CPC法相比成本降低了 %??梢?jiàn),采用 CTAB法對(duì) HA進(jìn)行分離純化具有明顯優(yōu)勢(shì)和很好的應(yīng)用前景。? 酶解純化 加入蛋白酶能夠使 HA與蛋白質(zhì)的絡(luò)合狀態(tài)解除, HA更多地游離于溶液中,使其易于純化。常用的蛋白酶有胃蛋白酶、木瓜蛋白酶,鏈酶蛋白酶等,鏈酶蛋白酶對(duì)接近糖蛋白質(zhì)鏈肽鍵上的作用效果優(yōu)于木瓜蛋白酶,而胃蛋白酶的水解作用不夠徹底,往往需要配以其它酶才能見(jiàn)效。將除菌體后的上清液加入鏈酶蛋白酶作用 2 h,乙醇沉淀后再經(jīng)氯仿除蛋白, HA產(chǎn)量得到了較大幅度的提高,雜蛋白的含量為 2. 8%,與采用氯仿三次除蛋白后的純度相當(dāng)。? 過(guò)濾法純化 過(guò)濾法純化易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,能有效濾除菌體和蛋白質(zhì),對(duì)分子量影響相對(duì)要小。 采用過(guò)濾法純化 HA的工藝: 方法一: 將 HA粗品以 20g/ L的濃度溶于水中,加入硅藻土作為吸附劑,調(diào)節(jié)溶液 pH值至 4. 6~ 4.8,在 HA粗品溶液中加入 10 g/ L粗硅藻土和 3. 3 g/ L細(xì)硅藻土為助濾劑,用粗硅藻土和細(xì)硅藻土預(yù)涂層過(guò)濾,然后用 H乙. 1型濾板過(guò)濾,經(jīng)過(guò)超濾后,將濾液用乙醇沉淀并干燥,得到葡糖醛酸含量達(dá) 44. 2%的 HA。 方法二: 將發(fā)酵液經(jīng)過(guò)前處理后,以發(fā)酵液質(zhì)量 1. 2%的混合硅藻土 (粗細(xì)硅藻土比為 1. 5: 1)作為過(guò)濾助劑,過(guò)濾溫度
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