CN104045686A - 枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法 - Google Patents

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章金元
丁春华
刘登如
石建伟
杨晓博
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JIANGSU HAIHUA BIOTECH CO Ltd
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Abstract

一种枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法,包括以下步骤：采用离心分离方法收集清液；在清液中加入盐酸调节pH至3.0，搅拌，充分混匀后静置8小时，之后进行离心分离保留沉淀物；收集深缩液；调节混合溶液pH至7.0，向深缩液中加入甲醇，慢速搅拌2小时；使用100kDa的聚醚砜超滤膜处理水溶液，收集滤清液；将滤清液浓缩后进行喷雾干燥，得到粉状成品抗菌脂肽。有益效果：采用该方法处理枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液，抗菌脂肽回收率可达87%以上，成品的纯度可达65%以上。该方法分离纯化过程简单、快速，产品纯度高，而且适合进行连续生产，符合工业化生产的需要。

Description

枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法
技术领域
本发明涉及一种枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法，属于微生物技术领域。
背景技术
近年来我国食品安全问题愈发突出，其中很重要的一个原因就在于食品添加剂的滥用。目前世界食品工业中常用的防腐剂以化学合成防腐剂居多，根据我国《食品添加剂使用标准》GB2760的规定，目前许可使用的32种食品防腐剂中生物添加剂仅有2种，即乳链菌肽（Nisin）和放线菌纳他霉素（Natamycin），其余均为化学合成防腐剂。由于化学防腐剂对人体不同程度存在毒性，其中一些甚至具有诱癌性和致畸性，因此在超标使用的情况下会引起食物中毒，危害人类健康。美国国家卫生基金会和国家癌症研究所新近公布的一份报告表明，在全世界每年罹患癌症的500万人中，有50％左右与食品污染有关，而其中有30％左右受害于食品中的化学防腐剂。因此，研究开发具有重要食品工业用途的新型、高效、广谱和安全的生物防腐剂已经成为食品工业健康持续发展的当务之急。
抗菌脂肽也可称为脂肽抗生素，是一种由脂肪酸链和肽链组成的两性分子，其一端由多个氨基酸组成的肽链形成亲水基，另一端由脂肪烃链形成亲油基。其特殊的化学结构赋予其表面活性，以及抗病原真菌和细菌等作用。脂肽抗生素作为防腐剂具有天然、高效及低毒的优势，在食品、化妆品、农业等领域具有广阔的应用前景。
抗菌脂肽在生物体内天然含量极少，天然资源十分有限，提取效率非常低。而采用化学合成法生产成本很高，价格昂贵，批量生产困难。微生物发酵法是一种以较低的生产成本实现大规模工业化生产抗菌脂肽的有效途径。工业发酵生产中的后提取和产品的精制过程是保证目标代谢物达到一定纯度并投入市场的一个重要环节，下游分离纯化过程的成本约占整个发酵生产成本的60%以上。因此，分离纯化过程是保证产品质量、决定其经济效益的关键所在。传统的分离方法主要有沉淀法和有机溶剂萃取法，但是沉淀法得到的抗菌脂肽产品纯度低，不能满足工业应用的要求；而有机溶剂萃取法需要使用大量的化学试剂，将对产品应用产生安全隐患，同时有机溶剂的加入会造成脂肽抗生素的生物活性部分丧失。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法。利用微生物发酵法生产抗菌脂肽获取发酵液，采用本方法处理，分离纯化过程简单、快速，产品纯度高，而且适合进行连续生产。
技术方案：一种枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法,所述方法包括以下步骤：
1)  采用离心分离方法分离枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液去除枯草芽孢杆菌菌体，收集清液；
2)  在清液中加入盐酸调节pH至3.0，搅拌，充分混匀后静置8小时，之后进行离心分离保留沉淀物；
3)  使用与初始发酵液体积相等的纯水溶解沉淀物配制成抗菌脂肽水溶液，用100kDa的聚醚砜超滤膜(PES)处理抗菌脂肽水溶液，收集深缩液；
4)  调节混合溶液pH至7.0，向深缩液中加入甲醇，慢速搅拌2小时；
5)  使用100kDa的聚醚砜超滤膜(PES)处理水溶液，收集滤清液；
6)  将滤清液浓缩后进行喷雾干燥，得到粉状成品抗菌脂肽。
优选项，所述步骤2中向清液中加入6mol/L盐酸调节pH至3.0，慢速搅拌使混合溶液充分混合均匀，然后在4℃下静置8小时，以离心机在6000rpm转速下分离混合液，收集絮状沉淀物。
优选项，所述步骤3中使用与初始发酵液体积相等的纯水溶解沉淀物配制成抗菌脂肽水溶液，在操作压力为0.3MPa，温度小于60℃, 膜通量200L/m2·h条件下，用100kDa的聚醚砜超滤膜处理水溶液，收集深缩液。
优选项，所述步骤4中使用3mol/L氢氧化钠调节深缩液pH至7.0，按1:5的体积比向深缩液中加入70%甲醇，慢速搅拌2小时。
优选项，所述步骤5中在操作压力为0.3MPa，温度小于45℃, 膜通量300L/m2·h条件下，用100kDa的聚醚砜超滤膜处理水溶液，收集滤清液。
优选项，所述步骤6中采用真空浓缩法将滤清液浓缩至初始发酵液体积的30%，然后控制热空气进口温度200℃，雾化干燥后出口温度60℃，采用离心喷雾干燥法将滤清液进行喷雾干燥，得到粉状成品抗菌脂肽。
有益效果：采用该方法处理枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液，抗菌脂肽回收率可达87%以上，成品的纯度可达65%以上。该方法分离纯化过程简单、快速，产品纯度高，而且适合进行连续生产，符合工业化生产的需要。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明作进一步说明，但本发明并不仅限于以下实例。
实施例：
一种枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法，首先以碟片式离心机在8000rpm的转速下分离发酵液，除去菌体，收集清液；
向清液中加入6mol/L盐酸调节pH至3.0，慢速搅拌使混合溶液充分混合均匀，然后在4℃下静置8小时。以离心机在6000rpm转速下分离混合液，收集絮状沉淀物。
使用与初始发酵液体积相等的纯水溶解沉淀物配制成抗菌脂肽水溶液，在操作压力为0.3MPa，温度小于60℃, 膜通量200L/m2·h条件下，用100kDa的聚醚砜超滤膜(PES)处理水溶液，收集深缩液；
使用3mol/L氢氧化钠调节深缩液pH至7.0，按1:5的体积比向深缩液中加入70%甲醇，慢速搅拌2小时。
在操作压力为0.3MPa，温度小于45℃, 膜通量300L/m2·h条件下，用100kDa的聚醚砜超滤膜(PES)处理水溶液，收集滤清液。
采用真空浓缩法将滤清液浓缩至初始发酵液体积的30%，然后控制热空气进口温度200℃，雾化干燥后出口温度60℃，采用离心喷雾干燥法将滤清液进行喷雾干燥，得到粉状成品抗菌脂肽。

Claims (6)

1.一种枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法,其特征在于，包括以下步骤：
1）采用离心分离方法分离枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液去除枯草芽孢杆菌菌体，收集清液；
2）在清液中加入盐酸调节pH至3.0，搅拌，充分混匀后静置8小时，之后进行离心分离保留沉淀物；
3）使用与初始发酵液体积相等的纯水溶解沉淀物配制成抗菌脂肽水溶液，用100kDa的聚醚砜超滤膜处理抗菌脂肽水溶液，收集深缩液；
4）调节混合溶液pH至7.0，向深缩液中加入甲醇，慢速搅拌2小时；
5）使用100kDa的聚醚砜超滤膜处理水溶液，收集滤清液；
6）将滤清液浓缩后进行喷雾干燥，得到粉状成品抗菌脂肽。
2.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法，其特征在于：所述步骤2中向清液中加入6mol/L盐酸调节pH至3.0，慢速搅拌使混合溶液充分混合均匀，然后在4℃下静置8小时，以离心机在6000rpm转速下分离混合液，收集絮状沉淀物。
3.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法，其特征在于：所述步骤3中使用与初始发酵液体积相等的纯水溶解沉淀物配制成抗菌脂肽水溶液，在操作压力为0.3MPa，温度小于60℃, 膜通量200L/m2·h条件下，用100kDa的聚醚砜超滤膜处理水溶液，收集深缩液。
4.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法，其特征在于：所述步骤4中使用3mol/L氢氧化钠调节深缩液pH至7.0，按1:5的体积比向深缩液中加入70%甲醇，慢速搅拌2小时。
5.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法，其特征在于：所述步骤5中在操作压力为0.3MPa，温度小于45℃, 膜通量300L/m2·h条件下，用100kDa的聚醚砜超滤膜处理水溶液，收集滤清液。
6.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌抗菌脂肽发酵液的处理方法，其特征在于：所述步骤6中采用真空浓缩法将滤清液浓缩至初始发酵液体积的30%，然后控制热空气进口温度200℃，雾化干燥后出口温度60℃，采用离心喷雾干燥法将滤清液进行喷雾干燥，得到粉状成品抗菌脂肽。
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