CN106349311B - 从酵母发酵液中提取s‑腺苷蛋氨酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从酵母发酵液中提取S‑腺苷蛋氨酸的方法，所述方法步骤如下：(1)取酵母发酵液，加入助滤剂和柠檬酸，搅拌均匀，用板框压滤机压滤，压滤后的菌体用水清洗；(2)所得菌体在板框压滤机板框夹层中，向板框夹层通入压力空气进行挤压，然后泄气，再通入压力空气，反复挤压操作，收集挤压出的滤液和压干后的菌体；(3)混合步骤(2)中所得滤液和菌体，加入乙酸乙酯，10～30℃搅拌10～20小时；(4)将步骤(3)所得溶液再次压滤，收集滤液，水洗，过滤得到含有SAM的分离液。
Description
技术领域
本发明涉及一种从发酵液中提取药物产品SAM的方法，所述方法包括过滤和破壁，属于生物工程领域。
技术背景
S-腺苷蛋氨酸(S.adenosyl-L.methionine，SAM)学名S－腺苷－L－蛋氨酸，是含硫氨基酸－蛋氨酸(methionine)和人体主要的能量物质三磷酸腺苷(ATP－adenosinetriphosphate)结合的代谢物，是存在于人体所有组织和体液中的一种生理活性物质。在体内主要起着转甲基、转硫和转氨丙基的作用，对关节炎、抑郁症、肝功能紊乱、胰腺炎等均有较好的疗效。S-腺苷蛋氨酸还是预防癌症，心血管疾病和抗衰老的高级保健药物。1999年，美国FDA批准S-腺苷蛋氨酸作为保健品上市，迅速在美国成为最畅销的营养品之一。随着人们的生活质量的提高，健康概念的更新，对S-腺苷蛋氨酸的需求也将会越来越多。
目前S-腺苷蛋氨酸工业化生产工艺主要有酵母发酵法(胞内表达法)和酶促转化法(胞外酶促法)两种。由于酶促法(胞外酶促法)中酶的提取纯化工序复杂，同时影响酶活性的不确定因素较多，纯化酶的周期较长，致使酶的活性受到了影响，酶的成本很高，不适合大规模制备S-腺苷蛋氨酸。目前工业化生产SAM多采用酵母发酵法。酵母发酵法(胞内表达法)：多采用特殊培育的表达S-腺苷蛋氨酸的酿酒酵母菌株通过胞内表达制备S-腺苷蛋氨酸，表达最高能达到10g/L发酵液以上，S-腺苷蛋氨酸为胞内产物，成熟的酵母菌细胞壁较厚，不易被破碎，而且S-腺苷蛋氨酸对温度及酸碱度很敏感，容易分解或降解，因此寻找一种既能高效率破碎酵母细胞，又能有效保持S-腺苷蛋氨酸的稳定性的方法，有利于提高S-腺苷蛋氨酸的收率，从而降低生产成本。
酵母细胞的破碎方法很多，通常采用的方法有：挤压式细胞破碎法、超声波法和化学试剂法。
(1)挤压式细胞破碎法：利用高压氮气3次左右循环破碎，S-腺苷蛋氨酸释放率85％左右，放热量很少，基本不影响S-腺苷蛋氨酸的稳定性；但是该方法需要较多氮气，成本高，只适用与实验室。
(2)超声波法：S-腺苷蛋氨酸释放率为70％左右，超声波破碎时会产生热，影响S-腺苷蛋氨酸的稳定性，也不适用于工业化生产。
(3)化学试剂法：常用的试剂为高氯酸，硫酸和乙酸乙酯，S-腺苷蛋氨酸释放率分别为98％、90％、80％左右。高氯酸高腐蚀，不适用于工业化，一般用于实验室发酵效率的检测；硫酸破壁完成后需要碱化，会带入无机盐，影响后续的分离纯化；乙酸乙酯收率偏低。
因此寻找一种工业化能高效率破碎酵母细胞，又能有效保持S-腺苷蛋氨酸的稳定性，不带入杂质的方法，提高S-腺苷蛋氨酸的收率而降低生产成本。
发明内容：
本发明旨在提供一种适用于工业化的生产工艺，以便从酵母发酵液中分离SAM。
本发明所述方法，是SAM生产过程中的一个步骤，目的在于从酵母发酵液中分离出含有SAM的分离液，该分离液用于下一步提取和分离SAM。
因此，本发明提供一种分离方法，所述方法，步骤如下：
(1)取酵母发酵液，加入助滤剂和柠檬酸，搅拌均匀，用板框压滤机压滤，压滤后的菌体用水清洗；
(2)所得菌体在板框压滤机板框夹层中，向板框夹层通入压力空气进行挤压，然后泄气，再通入压力空气，反复挤压操作，收集挤压出的滤液和压干后的菌体；
(3)混合步骤(2)中所得滤液和菌体，加入乙酸乙酯，10～30℃搅拌10～20小时；
(4)将步骤(3)所得溶液再次压滤，收集滤液，水洗，过滤得到含有SAM的分离液。
其中，所述助滤剂优选硅藻土，加入的重量为酵母液体积的0.2-0.3％(1升酵母液加入2-3g硅藻土)，柠檬酸加入的重量量为酵母液体积的0.08-0.12％(1升酵母液加入0.8-1.2g柠檬酸)，所述板框夹层通入压力空气至压力0.8-1.2MPa，进行2-4次反复挤压，每次维持压力0.8-1.2MPa10-20分钟，加入乙酸乙酯的量为酵母液体积的四分之一搅拌时间15-18小时。
本发明的方法，其中所述酵母为酿酒酵母，所述酵母发酵液为酿酒酵母经过发酵，再经过分离得到的发酵液。
本发明的技术方案具有如下优点：
(1)利用了板框压滤装置耐高压的的特点，将固液分离的同时完成高压破壁，节省时间。
(2)高压破壁和有机溶剂破壁相结合，减少无机盐杂质引入，提高了破壁收率，加入柠檬酸，提高了分离率。
用本发明方法得到的含有SAM的分离液，其中的SAM含量比使用现有技术得到的分离液高，特别是加入柠檬酸后，分离率更高，从而适合工业化。
具体实施方法：
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：
发酵液8m3，其中SAM含量检测为9.1g/L，SAM总含量为72.8kg,在酵母发酵液中加入硅藻土(助滤剂)20kg，柠檬酸8kg，搅拌均匀，板框压滤，用自来水清洗，至流出水无色透明,板框夹层通入压力空气至压力1MPa，进行3次反复挤压，每次维持压力1MPa15分钟后，泄压至零后再次加压，收集挤压出的滤液和压干后的菌体,混合上述压出液和菌体，加入乙酸乙酯2m3，20℃搅拌16小时,将所得溶液再次压滤，滤饼通入1m3自来水清洗，收集滤液，总体积为3.4m3，SAM含量检测为19.3g/L，收率为90.1％,用于后续纯化分离。
对比例1(不加柠檬酸)：
发酵液8m3，其中SAM含量检测为9.1g/L，SAM总含量为72.8kg,在酵母发酵液中加入硅藻土(助滤剂)20kg，搅拌均匀，板框压滤，用自来水清洗，至流出水无色透明,板框夹层通入压力空气至压力1MPa，进行3次反复挤压，每次维持压力1MPa15分钟后，泄压至零后再次加压，收集挤压出的滤液和压干后的菌体,混合上述压出液和菌体，加入乙酸乙酯2m3，20℃搅拌16小时,将所得溶液再次压滤，滤饼通入1m3自来水清洗，收集滤液，总体积为3.4m3，SAM含量检测为16.4g/L，收率为72.3％。用于后续纯化分离。
对比例2(不加柠檬酸)：
发酵液8m3，其中SAM含量检测为9.1g/L，SAM总含量为72.8kg,在酵母发酵液中加入硅藻土(助滤剂)20kg，搅拌均匀，板框压滤，用自来水清洗，至流出水无色透明,过滤得到菌体，菌体中加入乙酸乙酯2m3，20℃搅拌16小时,将所得溶液再次压滤，滤饼通入1m3自来水清洗，收集滤液，总体积为3.3m3，SAM含量检测为15.1g/L，收率为68.4％。用于后续纯化分离。
Claims (1)
1.一种工业化的板框和乙酸乙酯法从酵母发酵液中提取SAM的方法，其特征在于，步骤如下：
发酵液8m3，其中SAM含量检测为9.1g/L，SAM总含量为72.8kg,在酵母发酵液中加入硅藻土20kg，柠檬酸8kg，搅拌均匀，板框压滤，用自来水清洗，至流出水无色透明,板框夹层通入压力空气至压力1MPa，进行3次反复挤压，每次维持压力1MPa15分钟后，泄压至零后再次加压，收集挤压出的滤液和压干后的菌体,混合上述压出液和菌体，加入乙酸乙酯2m3，20℃搅拌16小时,将所得溶液再次压滤，滤饼通入1m3自来水清洗，收集滤液，总体积为3.4m3，SAM含量检测为19.3g/L，收率为90.1％,用于后续纯化分离。
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