CN117143029A - 一种提取四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯的生化分离领域,具体涉及一种提取四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯的方法。该方法中PHA提取获得的营养液和四氢嘧啶提取获得的浓盐水可以进行复配,用于下一批次的发酵。本发明可同时对发酵液中含四氢嘧啶的清液和含联产菌的浓缩液进行针对性的提取,分别获得胞内产物高分子聚合物PHA和胞外小分子化合物四氢嘧啶,同时过程中产生的主要高浓度废水(酶解废液和浓盐水)可回用于后续发酵。该方法不仅降低了辅料成本,还解决了固体废渣排放的问题,在微生物发酵工业化生产中具有极高的应用价值。

Description

一种提取四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯的方法
技术领域
本发明涉及生物工程技术及生物化工技术领域,具体涉及一种提取四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯的方法。
背景技术
四氢嘧啶(Ectoine)是一种环状的氨基酸衍生物,是许多耐盐微生物为维持渗透压平衡而在细胞内产生的一种相容性溶质,对于细胞/酶的抗逆性具有重要的作用,可以缓解高渗、高温、冻融、干燥、辐射和化学试剂对蛋白、核酸、生物膜及整个细胞的毒害作用。四氢嘧啶(Ectoine)目前不能够化学合成,只能从极端微生物体内提取得到。现有工业生物技术生产四氢嘧啶过程中存在许多缺点,例如发酵液四氢嘧啶含量低、胞内表达提取难度大、底物到产物的转化率低、产品分离纯化困难、大量消耗淡水、溶剂和能源等,此外会产生大量的废菌体及活性污泥。这些缺点导致四氢嘧啶纯度不达标、产量低、废水处理成本高、设备投入大,使高纯度四氢嘧啶生产成本居高不下,大大限制了其推广和应用。
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种来源于微生物的胞内产物,一种能够在许多细菌胞内合成并累积的高分子聚酯,在提取加工后,其性质可以类比于聚乙烯和聚苯乙烯,有潜力作为石油基塑料替代品。同时,由于其生物来源的特点,PHA也能够被自然界的微生物降解,开发其作为塑料制品可以解决白色污染和微塑料等环境保护问题。尽管聚羟基脂肪酸酯在应用方面有诸多优势,且经过代谢工程改造,细菌可合成占细胞干重高达70%以上的PHA,但因为下游分离提取工艺复杂、对分子量破坏大,极大限制了聚羟基脂肪酸酯(PHA)的产业化生产。
四氢嘧啶及PHA均为发酵产物,寻找到合适的菌株使其胞内合成PHA,胞外分泌四氢嘧啶,高效菌株的联合生产将大大降低发酵成本、提取成本和废水处理成本,提高设备的利用率,减少发酵废液的排放,是提升发酵产品价值的重要策略。
发明内容
本发明提供了一种从联产发酵液中提取四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯的产业化生产工艺,本发明充分利用提取设备,使整个工艺不加入任何有机溶剂、条件温和、成本低、污染小,获得的产品纯度、回收率高,适合产业化生产。更重要的是提取过程中选择性的回用废水、废液,产生较少的废水排放,减轻固液分离的压力并降低化工试剂的使用(如强酸、强碱及有机试剂),实现绿色生产。
本发明的第一方面,提供了一种提取四氢嘧啶和PHA的方法,所述的提取方法包括:
将包含联产菌和四氢嘧啶的发酵液,经过固液分离,得到含四氢嘧啶的清液和含联产菌的浓缩液;
将所述含四氢嘧啶的清液经过脱色和电渗析处理,得到电渗析淡化液和电渗析浓化液;
将所述含联产菌的浓缩液经过重悬、酶解和固液分离,得到酶解废液和含PHA的乳液;
将所述电渗析浓化液和所述酶解废液经过复配,得到复配培养基母液,将复配培养基母液用于联产PHA和四氢嘧啶。
优选的,所述电渗析浓化液包括氯化盐,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-80(0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80)%,进一步优选的,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-60%。
优选的,所述的酶解废液含量为培养基总体积的0-80(0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80)%,进一步优选的,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-60%。
优选的,所述的联产菌株选自大肠杆菌、嗜盐菌、谷氨酸棒杆菌、罗氏真养菌、芽孢杆菌、酵母菌、诱变菌株和/或经基因工程改造过的重组菌株。
在一个具体实施方式中,所述的菌株为嗜盐菌,所述的嗜盐菌包括盐单胞菌,优选的,所述的盐单胞菌包括但不限于Halomonas bluephagenesis、Halomonas campaniensis、Halomonas desiderata。
优选的,所述的发酵液在一定盐浓度的环境下进行发酵,进一步优选的,所述的盐浓度包括高盐、中盐、或低盐环境。
优选的,所述的发酵液的盐浓度为5-200g/L(例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200g/L),进一步优选的,所述的盐浓度为10-70g/L。
优选的,本申请中固液分离步骤包括过滤、离心分离、絮凝和\或自沉降,进一步优选的,所述固液分离对应的生产分离设备选自板框压滤机、微滤膜、加压式膜过滤、旋转陶瓷膜、碟式离心机、真空转鼓过滤机和\或絮凝板框压滤分离机。
优选的,将所述的电渗析淡化液经过浓缩和梯度降温结晶,得到所述四氢嘧啶。
优选的,所述脱色步骤包括:
将所述含四氢嘧啶的清液用超滤膜进行一级脱色,同时滤除杂蛋白、多肽、多糖和\或其它有机物,得到超滤液;
将所述超滤液用纳滤膜进行二级脱色,同时滤除二价盐,得到纳滤液。
优选的,所述的超滤膜分离层材质选自聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜或以聚砜、聚醚砜、磺化聚砜和/或磺化聚醚砜为基层的复合膜。
优选的,所述的超滤膜截留分子量为1000~3000kd(例如1000、1500、2000、2500、3000kd),操作压力为0.3-3mpa(例如0.3、0.5、0.7、0.8、1.0、1.5、2、2.5、
3mpa),操作温度20~30℃;进一步优选的,所述的操作压力为0.3-1.5mpa。
优选的,所述的纳滤膜材质选自聚乙烯醇、聚酰胺和/或聚哌嗪酰胺。
优选的,所述的纳滤膜截留分子量为300-800kd(例如300、400、500、600、700、800kd),操作压力为1-2.5mpa(例如1、1.5、2、2.5mpa),操作温度20-30℃。
优选的,所述的电渗析选用均相膜或异相膜,进一步优选为均相膜。
优选的,所述的浓缩使用反渗透膜浓缩和/或蒸发浓缩。
优选的,所述的浓缩方法包括先经反渗透膜浓缩至80-180g/L,浓缩液再经真空蒸发器蒸发浓缩至500-800g/L。进一步优选的,所述的蒸发浓缩温度为35-45℃,真空度为-95~-100kpa。
优选的,所述的梯度结晶包括将浓缩液泵入结晶设备降温结晶,0-5℃结晶,更优选的,所述的降温速率为5-10℃/10min。
优选的,所述的提取方法包括梯度结晶后进行洗涤和干燥,所述的干燥方式包括真空冷冻干燥、喷雾干燥、气流干燥、闪蒸干燥、流化床干燥、盘式连续干燥、转鼓干燥或沸腾床干燥,进一步优选的,所述的干燥方式为喷雾干燥、真空冷冻干燥和盘式连续干燥。
优选的,将所述含联产菌的浓缩液重悬至固含量5-30%(例如5、10、15、20、25、30%)。
优选的,所述的酶解温度为30-90℃(例如30、40、45、50、55、60、70、80、90),进一步优选为45-70℃。
优选的,所述的酶解时间1-12h(1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12h)。
优选的,所述的提取方法包括添加酶制剂进行酶解,其中酶制剂添加量为0.01-1%(m/v)(例如0.01%、0.05%、0.06%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%、0.5%、0.7%、0.8%、1%)。
优选的,所用的酶选自自制的或商品化的磷脂酶、纤维素酶、水解酶(非淀粉多糖水解酶)、蛋白酶、蜗牛酶、溶菌酶、核酸降解酶中的一种或多种。进一步优选的,所述的酶为针对表达宿主细胞组成的大分子物质对应的水解酶,如具有降解细胞壁作用的多糖水解酶、蛋白水解酶,以及降解细胞膜的磷脂酶和降解细胞质内容物(非PHA组分)的核酸酶、蛋白酶、脂肪酶。
优选的,所述的酶解废液包括杂蛋白、寡肽、多糖、多肽、游离氨基酸、核苷酸和/或磷脂的一种或多种。
优选的,所述的提取方法还包括将含PHA的乳液再次重悬后固液分离,干燥得到PHA产品。
优选的,将含PHA的乳液再次重悬至固含量5-40%(例如5、10、15、20、25、30、35、40%)后经过固液分离。
优选的,所述的干燥方式包括真空冷冻干燥、喷雾干燥、气流干燥、闪蒸干燥、流化床干燥、盘式连续干燥、转鼓干燥或沸腾床干燥,进一步优选为喷雾干燥、闪蒸干燥、流化床干燥。
优选的,所述四氢嘧啶的提取废液包括反渗透膜浓缩后获得的反渗透透过液和蒸发浓缩中获得的真空蒸发冷凝水。
优选的,所述的提取方法包括将四氢嘧啶的提取废液加入含联产菌的浓缩液、酶解后得到的酶解液和/或含PHA的乳液中。
优选的,所述的复配培养基中还包含氯化钠、葡萄糖、尿素、玉米浆粉、硫酸镁、磷酸二氢钾和/或微量元素成分。
优选的,所述的氯化钠含量为5-200(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、43、45、50、55、60、70、80、100、150、200)g/L,进一步优选的,所述的氯化钠含量为5-100g/L,更优选的,所述的氯化钠含量为7-60g/L。
优选的,所述的葡萄糖含量为5-100(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、24、25、30、35、40、43、45、50、55、60、80、100)g/L,进一步优选的,所述的葡萄糖含量为20-50g/L。
优选的,所述的尿素含量为0-30(例如0、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、24、25、30)g/L,进一步优选的,所述的尿素含量为0-20g/L。
优选的,所述的玉米浆粉含量为2-100(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、70、80、100)g/L,进一步优选的,所述的玉米浆粉含量为20-80g/L。
优选的,所述的硫酸镁含量为0.01-5(例如0.01、0.05、0.1、0.5、0.6、1、1.5、1.8、2、3、4、5)g/L,进一步优选的,所述的玉米浆粉含量为0.5-3g/L。
优选的,所述的磷酸二氢钾含量为0-10(例如0、1、1.5、2、2.5、2.8、3、3.5、4、4.2、4.5、5、6、7、8、9、10)g/L,进一步优选的,所述的磷酸二氢钾含量为2-6g/L。
进一步优选的,所述的微量元素成分包含微量元素Ⅰ成分和微量元素Ⅱ成分。
优选的,微量元素Ⅰ成分含量为10-100(例如10、20、30、32、35、40、45、48、50、60、70、80、90、100)ml/L,进一步优选的,微量元素Ⅰ成分含量为30-60ml/L。
优选的,微量元素Ⅱ成分含量为0.1-10(例如0.1、0.5、0.6、1、1.5、1.8、2、3、3.2、4、4.8、5、6、6.4、7、8、9、10)ml/L,进一步优选的,微量元素Ⅱ成分含量为3-8ml/L。
优选的,所述的微量元素Ⅰ成分包含柠檬酸铁铵和/或二水合氯化钙。
优选的,柠檬酸铁铵含量为1-10(例如1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.2、4.5、4.8、5、6、7、8、9、10)g/L,进一步优选的,柠檬酸铁铵含量为4-6g/L。
优选的,二水合氯化钙含量为1-5(例如1、1.5、2、2.5、3、3.2、3.5、4、4.5、5)g/L,进一步优选的,二水合氯化钙含量为3-5g/L。
优选的,所述的微量元素Ⅱ成分包含七水合硫酸锌、四水合氯化锰、硼酸、六水合氯化钴、五水合硫酸铜、六水合氯化镍和/或二水合钼酸钠。
优选的,七水合硫酸锌含量为0.05-0.2(例如0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2)g/L。
优选的,四水合氯化锰含量为0.005-0.05(例如0.005、0.01、0.015、0.018、0.02、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,硼酸含量为0.05-0.5(例如0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.3、0.32、0.35、0.4、0.5)g/L。
优选的,六水合氯化钴含量为0.03-0.4(例如0.03、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.12、0.15、0.2、0.3、0.35、0.4)g/L。
优选的,五水合硫酸铜含量为0.003-0.03(例如0.003、0.005、0.01、0.015、0.02、0.025、0.03)g/L。
优选的,六水合氯化镍含量为0.005-0.05(例如0.005、0.01、0.015、0.02、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,二水合钼酸钠含量为0.01-0.05(例如0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,所述的复配培养基培养生产的菌株选自大肠杆菌、嗜盐菌、谷氨酸棒杆菌、罗氏真养菌、芽孢杆菌、酵母菌、诱变菌株和/或经基因工程改造过的重组菌株。
在一个具体实施方式中,所述的菌株为嗜盐菌,所述的嗜盐菌包括盐单胞菌,优选的,所述的盐单胞菌包括但不限于Halomonas bluephagenesis、Halomonas campaniensis、Halomonas desiderata。
优选的,所述的复配培养基在一定盐浓度的环境下进行发酵,进一步优选的,所述的盐浓度包括高盐、中盐、或低盐环境。
优选的,所述的复配培养基在5-200g/L(例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200g/L)的环境下进行发酵,进一步优选的,所述的培养基在盐浓度为10-70g/L的环境下进行发酵。
本发明的第二方面,提供了一种复配培养基,所述的复配培养基包括电渗析浓化液和酶解废液,
其中,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-80(0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80)%,优选的,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-60%。
所述的酶解废液含量为培养基总体积的0-80(0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80)%,优选的,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-60%。
优选的,所述的电渗析浓化液经过如下步骤制备得到:
将包含联产菌和四氢嘧啶的发酵液,经过固液分离,得到含四氢嘧啶的清液后,将所述含四氢嘧啶的清液经过脱色和电渗析处理,得到电渗析浓化液;
优选的,所述酶解废液经过如下步骤制备得到:
将包含联产菌和四氢嘧啶的发酵液,经过固液分离,得到含联产菌的浓缩液,将所述含联产菌的浓缩液经过重悬、酶解和固液分离,得到酶解废液。
优选的,所述的联产菌株选自大肠杆菌、嗜盐菌、谷氨酸棒杆菌、罗氏真养菌、芽孢杆菌、酵母菌、诱变菌株和/或经基因工程改造过的重组菌株。
在一个具体实施方式中,所述的菌株为嗜盐菌,所述的嗜盐菌包括盐单胞菌,优选的,所述的盐单胞菌包括但不限于Halomonas bluephagenesis、Halomonas campaniensis、Halomonas desiderata。
优选的,本申请中固液分离步骤包括过滤、离心分离、絮凝和\或自沉降,进一步优选的,所述固液分离对应的生产分离设备选自板框压滤机、微滤膜、加压式膜过滤、旋转陶瓷膜、碟式离心机、真空转鼓过滤机和\或絮凝板框压滤分离机。
优选的,所述脱色步骤包括:
将所述含四氢嘧啶的清液用超滤膜进行一级脱色,同时滤除杂蛋白、多肽、多糖和\或其它有机物,得到超滤液;
将所述超滤液用纳滤膜进行二级脱色,同时滤除二价盐,得到纳滤液。
优选的,所述的复配培养基中还包含氯化钠、葡萄糖、尿素、玉米浆粉、硫酸镁、磷酸二氢钾和/或微量元素成分。
优选的,所述的氯化钠含量为5-200(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、43、45、50、55、60、70、80、100、150、200)g/L,进一步优选的,所述的氯化钠含量为5-100g/L,更优选的,所述的氯化钠含量为7-60g/L。
优选的,所述的葡萄糖含量为5-100(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、24、25、30、35、40、43、45、50、55、60、80、100)g/L,进一步优选的,所述的葡萄糖含量为20-50g/L。
优选的,所述的尿素含量为0-30(例如0、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、24、25、30)g/L,进一步优选的,所述的尿素含量为0-20g/L。
优选的,所述的玉米浆粉含量为2-100(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、70、80、100)g/L,进一步优选的,所述的玉米浆粉含量为20-80g/L。
优选的,所述的硫酸镁含量为0.01-5(例如0.01、0.05、0.1、0.5、0.6、1、1.5、1.8、2、3、4、5)g/L,进一步优选的,所述的玉米浆粉含量为0.5-3g/L。
优选的,所述的磷酸二氢钾含量为0-10(例如0、1、1.5、2、2.5、2.8、3、3.5、4、4.2、4.5、5、6、7、8、9、10)g/L,进一步优选的,所述的磷酸二氢钾含量为2-6g/L。
进一步优选的,所述的微量元素成分包含微量元素Ⅰ成分和微量元素Ⅱ成分。
优选的,微量元素Ⅰ成分含量为10-100(例如10、20、30、32、35、40、45、48、50、60、70、80、90、100)ml/L,进一步优选的,微量元素Ⅰ成分含量为30-60ml/L。
优选的,微量元素Ⅱ成分含量为0.1-10(例如0.1、0.5、0.6、1、1.5、1.8、2、3、3.2、4、4.8、5、6、6.4、7、8、9、10)ml/L,进一步优选的,微量元素Ⅱ成分含量为3-8ml/L。
优选的,所述的微量元素Ⅰ成分包含柠檬酸铁铵和/或二水合氯化钙。
优选的,柠檬酸铁铵含量为1-10(例如1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.2、4.5、4.8、5、6、7、8、9、10)g/L,进一步优选的,柠檬酸铁铵含量为4-6g/L。
优选的,二水合氯化钙含量为1-5(例如1、1.5、2、2.5、3、3.2、3.5、4、4.5、5)g/L,进一步优选的,二水合氯化钙含量为3-5g/L。
优选的,所述的微量元素Ⅱ成分包含七水合硫酸锌、四水合氯化锰、硼酸、六水合氯化钴、五水合硫酸铜、六水合氯化镍和/或二水合钼酸钠。
优选的,七水合硫酸锌含量为0.05-0.2(例如0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2)g/L。
优选的,四水合氯化锰含量为0.005-0.05(例如0.005、0.01、0.015、0.018、0.02、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,硼酸含量为0.05-0.5(例如0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.3、0.32、0.35、0.4、0.5)g/L。
优选的,六水合氯化钴含量为0.03-0.4(例如0.03、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.12、0.15、0.2、0.3、0.35、0.4)g/L。
优选的,五水合硫酸铜含量为0.003-0.03(例如0.003、0.005、0.01、0.015、0.02、0.025、0.03)g/L。
优选的,六水合氯化镍含量为0.005-0.05(例如0.005、0.01、0.015、0.02、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,二水合钼酸钠含量为0.01-0.05(例如0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,所述的复配培养基培养生产的菌株选自大肠杆菌、嗜盐菌、谷氨酸棒杆菌、罗氏真养菌、芽孢杆菌、酵母菌、诱变菌株和/或经基因工程改造过的重组菌株。
在一个具体实施方式中,所述的菌株为嗜盐菌,所述的嗜盐菌包括盐单胞菌,优选的,所述的盐单胞菌包括但不限于Halomonas bluephagenesis、Halomonas campaniensis、Halomonas desiderata。
优选的,所述的复配培养基在一定盐浓度的环境下进行发酵,进一步优选的,所述的盐浓度包括高盐、中盐、或低盐环境。
优选的,所述的复配培养基在5-200g/L(例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200g/L)的环境下进行发酵,进一步优选的,所述的培养基在盐浓度为10-70g/L的环境下进行发酵。
本发明的第三方面,提供了一种复配培养基,所述的复配培养基包括氯化钠、葡萄糖、尿素、玉米浆粉、硫酸镁、磷酸二氢钾和\或微量元素。
优选的,所述的氯化钠含量为5-200(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、43、45、50、55、60、70、80、100、150、200)g/L,进一步优选的,所述的氯化钠含量为5-100g/L,更优选的,所述的氯化钠含量为7-60g/L。
优选的,所述的葡萄糖含量为5-100(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、24、25、30、35、40、43、45、50、55、60、80、100)g/L,进一步优选的,所述的葡萄糖含量为20-50g/L。
优选的,所述的尿素含量为0-30(例如0、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、24、25、30)g/L,进一步优选的,所述的尿素含量为0-20g/L。
优选的,所述的玉米浆粉含量为2-100(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、70、80、100)g/L,进一步优选的,所述的玉米浆粉含量为20-80g/L。
优选的,所述的硫酸镁含量为0.01-5(例如0.01、0.05、0.1、0.5、0.6、1、1.5、1.8、2、3、4、5)g/L,进一步优选的,所述的玉米浆粉含量为0.5-3g/L。
优选的,所述的磷酸二氢钾含量为0-10(例如0、1、1.5、2、2.5、2.8、3、3.5、4、4.2、4.5、5、6、7、8、9、10)g/L,进一步优选的,所述的磷酸二氢钾含量为2-6g/L。
进一步优选的,所述的微量元素成分包含微量元素Ⅰ成分和微量元素Ⅱ成分。
优选的,微量元素Ⅰ成分含量为10-100(例如10、20、30、32、35、40、45、48、50、60、70、80、90、100)ml/L,进一步优选的,微量元素Ⅰ成分含量为30-60ml/L。
优选的,微量元素Ⅱ成分含量为0.1-10(例如0.1、0.5、0.6、1、1.5、1.8、2、3、3.2、4、4.8、5、6、6.4、7、8、9、10)ml/L,进一步优选的,微量元素Ⅱ成分含量为3-8ml/L。
优选的,所述的微量元素Ⅰ成分包含柠檬酸铁铵和/或二水合氯化钙。
优选的,柠檬酸铁铵含量为1-10(例如1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.2、4.5、4.8、5、6、7、8、9、10)g/L,进一步优选的,柠檬酸铁铵含量为4-6g/L。
优选的,二水合氯化钙含量为1-5(例如1、1.5、2、2.5、3、3.2、3.5、4、4.5、5)g/L,进一步优选的,二水合氯化钙含量为3-5g/L。
优选的,所述的微量元素Ⅱ成分包含七水合硫酸锌、四水合氯化锰、硼酸、六水合氯化钴、五水合硫酸铜、六水合氯化镍和/或二水合钼酸钠。
优选的,七水合硫酸锌含量为0.05-0.2(例如0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2)g/L。
优选的,四水合氯化锰含量为0.005-0.05(例如0.005、0.01、0.015、0.018、0.02、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,硼酸含量为0.05-0.5(例如0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.3、0.32、0.35、0.4、0.5)g/L。
优选的,六水合氯化钴含量为0.03-0.4(例如0.03、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.12、0.15、0.2、0.3、0.35、0.4)g/L。
优选的,五水合硫酸铜含量为0.003-0.03(例如0.003、0.005、0.01、0.015、0.02、0.025、0.03)g/L。
优选的,六水合氯化镍含量为0.005-0.05(例如0.005、0.01、0.015、0.02、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,二水合钼酸钠含量为0.01-0.05(例如0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.04、0.05)g/L。
优选的,所述的复配培养基培养生产的菌株选自大肠杆菌、嗜盐菌、谷氨酸棒杆菌、罗氏真养菌、芽孢杆菌、酵母菌、诱变菌株和/或经基因工程改造过的重组菌株。
在一个具体实施方式中,所述的菌株为嗜盐菌,所述的嗜盐菌包括盐单胞菌,优选的,所述的盐单胞菌包括但不限于Halomonas bluephagenesis、Halomonas campaniensis、Halomonas desiderata。
优选的,所述的复配培养基在一定盐浓度的环境下进行发酵,进一步优选的,所述的盐浓度包括高盐、中盐、或低盐环境。
优选的,所述的复配培养基在5-200g/L(例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、150、200g/L)的环境下进行发酵,进一步优选的,所述的培养基在盐浓度为10-70g/L的环境下进行发酵。
优选的,所述的复配培养基还包括电渗析浓化液和酶解废液。
优选的,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-80(0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80)%,进一步优选的,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-60%。
优选的,所述的酶解废液含量为培养基总体积的0-80(0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80)%,进一步优选的,所述的电渗析浓化液含量为培养基总体积的0-60%。
进一步优选的,所述电渗析浓化液包括氯化盐。
进一步优选的,所述酶解废液包括杂蛋白、寡肽、多糖、多肽、游离氨基酸、核苷酸和\或磷脂。
本发明中“高盐”为盐浓度在50g/L以上,优选为50-60g/L盐浓度。
本发明中“中盐”为盐浓度在30-50g/L盐浓度。
本发明中“低盐”为盐浓度在30g/L以下,优选为10-30g/L盐浓度。
本发明术语“包括”或“包含”是开放式的描述,含有所描述的指定成分或步骤,以及不会实质上影响的其他指定成分或步骤。
本发明术语“和/或”包含该术语所连接的项目的所有组合,应视为各个组合已经单独地在本文列出。例如,“A和/或B”包含了“A”、“A和B”以及“B”。又例如,“A、B和/或C”包含了“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”以及“A和B和C”。
本发明利用联产菌株提取四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯的产业化生产工艺,具有以下有益效果:
1.通常生物发酵单独提取的为胞内或胞外目标产物,废水废液的产生量巨大。本发明同时提取胞内、胞外目标产物,增加发酵液的利用率,同时通过本发明工艺,将富含营养的酶解废液和电渗析浓化液(浓盐水)复配可作为后续发酵的氮源、部分碳源、和电解质来源,反渗透透过液及蒸发冷凝水回用做发酵液复配补充水和后续洗涤水使用,实现绿色生产。
2.四氢嘧啶来源于嗜盐和耐盐微生物的野生菌或工程菌,故发酵液中含有不同浓度的氯化钠。现有工艺中,利用四氢嘧啶分子在低pH下具有一定的阳离子特征,用阳离子交换树脂法进行四氢嘧啶和盐离子的分离,但这种方法对环境具有污染作用,操作过程会用到大量的酸碱溶液,并且树脂成本也比较高,使整体提纯成本居高不下。本发明先使用组合膜工艺对四氢嘧啶杂质进行去除,再使用电渗析工艺进行盐离子的去除,同时收集分离的盐水回用于前端发酵工艺,实现资源的循环利用;
3.四氢嘧啶的溶析结晶是高纯度产品获取的一大难点。四氢嘧啶在水溶液中溶解度较高,在乙醇、丙酮等有机溶剂中溶解度低,现有工艺常利用溶解度的不同进行醇沉或有机溶剂沉析,这种方法得到的四氢嘧啶产品纯度高,但是需要消耗的大量的溶剂,产业化生产环保配套成本高、过程安全控制要求高,难于规模化生产应用。本发明采用组合膜分离工艺将四氢嘧啶纯化,采用梯度降温结晶,控制结晶条件,实现四氢嘧啶的高效产出;
4.本发明操作简单且易实现自动化;提取过程中无化学步骤,也没有大量的酸碱蒸汽消耗,因此提取成本大为降低;并且膜提取设备使用寿命长,维护方便、投资较少,分离效率高,得到产物纯度高。
附图说明
图1:本发明四氢嘧啶和PHA的提取方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
本申请中获得的发酵液可参考CN111593006A的制备方法获得。本申请的嗜盐菌可在发酵条件下免灭菌开放培养,并高效的在胞内积累聚羟基脂肪酸酯(PHA),同时在胞外产生小分子化合物四氢嘧啶等。
实施例1
将含有四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯(PHA)的高盐(盐浓度为50-70g/L)嗜盐菌株联产发酵液70L(含四氢嘧啶82g/L,电导率58ms/cm,聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量72g/L),经0.1um孔径旋转陶瓷膜分离,得到56L含四氢嘧啶的上清液,其余为含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液;
1.四氢嘧啶的提取步骤如下:
(1)将56L含四氢嘧啶的上清液用2000KD聚醚砜复合超滤膜进行(一级)脱色处理,控制操作压力0.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数12倍,得到脱色后的四氢嘧啶超滤液51.3L和浓缩液;用5L水洗涤浓缩液并用相同方式进行超滤膜脱色,重复洗涤2次,收集洗涤后超滤液10L;本工序收率96.7%;
(2)将51.3L超滤液用500KD聚哌嗪酰胺纳滤膜进行深度(二级)脱色,同时滤除二价盐,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数11倍,得到四氢嘧啶纳滤液46.7L和浓缩液;用步骤(1)10L洗涤后超滤液洗涤浓缩液,收集洗涤后纳滤液10L;再用5L水洗涤,重复操作2次,收集洗涤后纳滤液,所有纳滤液合并共66.7L(电导率40.7ms/cm),准备下一步处理。本工序收率95%;
(3)将66.7L纳滤液经过电渗析进行脱盐,同时完全除去残留色素,得到电渗析淡化液60L(电导率12.42us/cm)和电渗析浓化液;
(4)将60L电渗析淡化液经反渗透膜浓缩1倍,浓缩后142.6g/L,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,排料收集到28L反渗透浓缩液。
反渗透浓缩液再经旋转蒸发仪蒸发浓缩5倍后4℃低温结晶,晶体经2次1L 1℃纯水洗涤后,60℃干燥得到四氢嘧啶成品2036.9g,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度99.5%;滤过液+洗涤液再重复蒸发结晶2次,60℃干燥得到四氢嘧啶成品1197.7g,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度99.2%;最终母液单独真空浓缩至固体状,再60℃干燥得到四氢嘧啶粗品721g,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度96.2%。总收率85.1%。
反渗透透过液和蒸发器蒸发液均为澄清透明状,对其单独收集。对2种水样进行检测,其电导率均<5us/cm,浊度<0.1NTU。
2.其中聚羟基脂肪酸酯(PHA)的提取步骤如下:
(1)将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液重悬至固含量20%,添加三种单酶(碱性蛋白酶、磷脂酶、核酸降解酶),并进行复配酶解,添加浓度为0.1%,酶解条件为50~55℃水解60min,用20%氢氧化钠溶液调节ph保持8.0~8.5,得到酶解液;
(2)将步骤(1)得到的酶解液经过碟式离心机分离,得到含聚羟基脂肪酸酯(PHA)乳液和酶解废液;将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)的乳液再次重悬至固含量20%后经过碟式离心机分离,得到精制的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品和上清液;
(3)将步骤(2)得到的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品喷雾干燥,得到聚羟基脂肪酸酯(PHA)纯品,利用气相色谱进行检测,产品纯度99.1%,收率94.5%。
PHA的提取用水使用的为实施例1中四氢嘧啶提取产生的反渗透透过液和蒸发器蒸发液。
实施例2
将含有四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯(PHA)的中盐(盐浓度为40-50g/L)嗜盐菌株联产发酵液360L(含四氢嘧啶67g/L,电导率41ms/cm,聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量101g/L),经0.2um孔径旋转陶瓷膜分离,得到259L含四氢嘧啶的上清液,其余为含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液;
1.四氢嘧啶的提取步骤如下:
(1)将259L含四氢嘧啶的上清液用3000KD聚醚砜复合超滤膜进行(一级)脱色处理,控制操作压力0.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数11倍,得到脱色后的四氢嘧啶超滤液235L和浓缩液;用24L水洗涤浓缩液并用相同方式进行超滤膜脱色,重复洗涤2次,收集洗涤后超滤液48L;本工序收率96.6%;
(2)将256L超滤液用500KD聚哌嗪酰胺纳滤膜进行深度(二级)脱色,同时滤除二价盐,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数10倍,得到四氢嘧啶纳滤液212L和浓缩液;用步骤(1)48L洗涤后超滤液洗涤浓缩液,收集洗涤后纳滤液48L;再用24L水洗涤,重复操作2次,收集洗涤后纳滤液,所有纳滤液合并共308L(电导率28.7ms/cm),准备下一步处理。本工序收率94.6%;
(3)将308L纳滤液经过电渗析进行脱盐,同时完全除去残留色素,得到电渗析淡化液277L(电导率10.21us/cm)和电渗析浓化液;
(4)将277L电渗析淡化液经反渗透膜浓缩1倍,浓缩后四氢嘧啶含量116g/L,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,排料收集到136L反渗透浓缩液。
反渗透浓缩液再经真空蒸发结晶器蒸发浓缩6倍,至四氢嘧啶浓度约697g/L后4℃低温结晶,晶体经2次30L 1℃纯水洗涤后,60℃干燥得到四氢嘧啶成品8099g,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度99.5%;滤过液+洗涤液再重复蒸发结晶2次,60℃干燥得到四氢嘧啶成品4760g,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度99.2%;最终母液单独真空浓缩至固体状,再60℃干燥得到四氢嘧啶粗品2826g,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度95.4%。总收率89.2%。
反渗透透过液和蒸发器蒸发液均为澄清透明状,对其单独收集。对2种水样进行检测,其电导率均<5us/cm,浊度<0.1NTU。
2.其中聚羟基脂肪酸酯(PHA)的提取步骤如下:
(1)将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液重悬至固含量20%,添加三种单酶(碱性蛋白酶、磷脂酶、核酸降解酶),并进行复配酶解,添加浓度为0.06%,酶解条件为50~55℃水解300min,用20%氢氧化钠溶液调节ph保持8.0~8.5,得到酶解液;
(2)将步骤(1)得到的酶解液经过碟式离心机分离,得到含聚羟基脂肪酸酯(PHA)乳液和酶解废液;将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)的乳液再次重悬至固含量20%后经过碟式离心机分离,得到精制的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品和上清液;
(3)将步骤(2)得到的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品喷雾干燥,得到聚羟基脂肪酸酯(PHA)纯品,利用气相色谱进行检测,产品纯度99.2%,收率92.7%。
PHA的提取用水使用的为实施例2中四氢嘧啶提取产生的反渗透透过液和蒸发器蒸发液。
实施例3
将含有四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯(PHA)的低盐(盐浓度为10-30g/L)嗜盐菌株联产发酵液3200L(含四氢嘧啶44g/L,电导率22ms/cm,聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量87g/L),经1um孔径板框压滤机分离,得到2680L含四氢嘧啶的上清液,其余为含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液;
1.四氢嘧啶的提取步骤如下:
(1)将2680L含四氢嘧啶的上清液用3000KD聚醚砜复合超滤膜进行(一级)脱色处理,控制操作压力0.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数12倍,得到脱色后的四氢嘧啶超滤液2450L和浓缩液;用250L水洗涤浓缩液并用相同方式进行超滤膜脱色,重复洗涤2次,收集洗涤后超滤液500L;本工序收率97.1%;
(2)将2450L超滤液用800KD聚哌嗪酰胺纳滤膜进行深度(二级)脱色,同时滤除二价盐,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数11倍,得到四氢嘧啶纳滤液2230L和浓缩液;用步骤(1)500L洗涤后超滤液洗涤浓缩液,收集洗涤后纳滤液500L;再用250L水洗涤,重复操作2次,收集洗涤后纳滤液,所有纳滤液合并共3230L(电导率15.8ms/cm),准备下一步处理。本工序收率96.1%;
(3)将3230L纳滤液经过电渗析进行脱盐,同时完全除去残留色素,得到电渗析淡化液2910L(电导率10.02us/cm)和电渗析浓化液;
(4)将2910L电渗析淡化液经反渗透膜浓缩3.5倍,浓缩后四氢嘧啶含量134g/L,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,排料收集到820L反渗透浓缩液。
反渗透浓缩液再经单效蒸发器蒸发浓缩5.5倍,至四氢嘧啶浓度约738g/L后4℃低温结晶,晶体经2次50L 1℃纯水洗涤后,60℃干燥得到四氢嘧啶成品5.15kg,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度99.6%;滤过液+洗涤液再重复蒸发结晶2次,60℃干燥得到四氢嘧啶成品3.0kg,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度99.2%;最终母液单独真空浓缩至固体状,再60℃干燥得到四氢嘧啶粗品1.8kg,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度96.0%。总收率83.9%。
反渗透透过液和蒸发器蒸发液均为澄清透明状,对其单独收集。对2种水样进行检测,其电导率均<5us/cm,浊度<0.1NTU。
2.其中聚羟基脂肪酸酯(PHA)的提取步骤如下:
(1)将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液重悬至固含量25%,添加三种单酶(碱性蛋白酶、磷脂酶、核酸降解酶),并进行复配酶解,添加浓度为0.08%,酶解条件为50~55℃水解300min,用20%氢氧化钠溶液调节ph保持8.0~8.5,得到酶解液;
(2)将步骤(1)得到的酶解液经过板框压滤机分离,得到含聚羟基脂肪酸酯(PHA)乳液和酶解废液;将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)的乳液再次重悬至固含量25%后经过板框压滤机分离,得到精制的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品和上清液;
(3)将步骤(2)得到的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品流化床干燥,得到聚羟基脂肪酸酯(PHA)纯品,利用气相色谱进行检测,产品纯度99.3%,收率93.2%。
PHA的提取用水使用的为实施例2中四氢嘧啶提取产生的反渗透透过液和蒸发器蒸发液。
实施例4
将含有四氢嘧啶和聚羟基脂肪酸酯(PHA)的高盐嗜盐菌株联产发酵液3500L(含四氢嘧啶86g/L,电导率59.4ms/cm,聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量68g/L),经碟式离心机分离,得到2100L含四氢嘧啶的上清液,其余为含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液;
1.四氢嘧啶的提取步骤如下:
(1)将2100L含四氢嘧啶的上清液用2000KD聚醚砜复合超滤膜进行(一级)脱色处理,控制操作压力0.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数15倍,得到脱色后的四氢嘧啶超滤液1960L和浓缩液;用200L水洗涤浓缩液并用相同方式进行超滤膜脱色,重复洗涤2次,收集洗涤后超滤液400L;本工序收率98.0%;
(2)将1960L超滤液用500KD聚哌嗪酰胺纳滤膜进行深度(二级)脱色,同时滤除二价盐,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,浓缩倍数14倍,得到四氢嘧啶纳滤液1820L和浓缩液;用步骤(1)400L洗涤后超滤液洗涤浓缩液,收集洗涤后纳滤液400L;再用200L水洗涤,重复操作2次,收集洗涤后纳滤液,所有纳滤液合并共2620L(电导率36.0ms/cm),准备下一步处理。本工序收率95.4%;
(3)将2620L纳滤液经过电渗析进行脱盐,同时完全除去残留色素,得到电渗析淡化液2310L(电导率14.01us/cm)和电渗析浓化液;
(4)将2310L电渗析淡化液经反渗透膜浓缩1.8倍,浓缩后四氢嘧啶浓度约133g/L,控制操作压力1.5mpa,操作温度20~30℃,排料收集到1270L反渗透浓缩液。
反渗透浓缩液再经大孔吸附树脂吸附残留杂质后,利用沸腾床干燥,得到四氢嘧啶成品153kg,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度98.4%。总收率93.4%反渗透透过液为澄清透明状,对其单独收集。对水样进行检测,其电导率<5us/cm,浊度<0.1NTU。
2.其中聚羟基脂肪酸酯(PHA)的提取步骤如下:
(1)将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)菌株的浓缩液重悬至固含量25%,添加三种单酶(碱性蛋白酶、磷脂酶、核酸降解酶),并进行复配酶解,添加浓度为0.08%,酶解条件为55~60℃水解180min,用20%氢氧化钠溶液调节ph保持8.0~8.5,得到酶解液;
(2)将步骤(1)得到的酶解液经过板框压滤机分离,得到含聚羟基脂肪酸酯(PHA)乳液和酶解废液;将含聚羟基脂肪酸酯(PHA)的乳液再次重悬至固含量25%后经过板框压滤机分离,得到精制的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品和上清液;
(3)将步骤(2)得到的聚羟基脂肪酸酯(PHA)产品流化床干燥,得到聚羟基脂肪酸酯(PHA)纯品,利用气相色谱进行检测,产品纯度99.4%,收率95.4%。
PHA的提取用水使用的为实施例4中四氢嘧啶提取产生的反渗透透过液。
对比例1
发酵液及四氢嘧啶提取步骤(1)同实施例4,取20L超滤液经过步骤(3)电渗析脱盐、步骤(4)反渗透浓缩后,直接冷冻干燥,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度只有82.7%;反渗透浓缩液再经大孔吸附树脂处理1次杂质后,冷冻干燥,使用LC-20AT(SHIMADZU)高效液相色谱仪测定纯度为93.4%。
对比例1中得到的四氢嘧啶纯度明显低于实施例4中,由对比例1中的结果可以看出,组合膜工艺尤其是纳滤膜工艺对于四氢嘧啶的提纯至关重要。在四氢嘧啶的提取过程中,组合步骤缺一不可,各个工艺的组合才能有效提供四氢嘧啶的提取效率。
实施例5
实施例5-1、5-2、5-3分别为利用实施例1、2、3产生的酶解废液和电渗析浓化液,在7L发酵罐中与其他添加剂复配对应菌株的培养基,按相同方式发酵36~48h,对其目标产物含量检测如下:
表1实施例5-1、5-2、5-3检测结果
表2实施例5-1、5-2、5-3对应培养基成分表
表3实施例5-1、5-2、5-3对应培养基中微量元素Ⅰ成分表
表4实施例5-1、5-2、5-3对应培养基中微量元素Ⅱ成分表
实施例1-4显示,本方法无论对于百升发酵罐还是5吨发酵罐发酵液均有较好的分离提纯效果,整体收率超过77%,所有产品纯度满足市售要求。说明本方法适用于研发小规模或量产大规模的生产。
实施例5-1、5-2、5-3显示,对实施例1、2、3产生的酶解废液和电渗析浓化液进行复配培养基,在7L发酵液罐对对应菌株进行培养,结果显示对四氢嘧啶及PHA均有较好的表达。说明,酶解废液及电渗析浓化液可以回用于下批次发酵液的生产,可大大减少发酵成本,降低污水处理压力,实现绿色生产。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提取四氢嘧啶和PHA的方法,其特征在于,所述的提取方法包括:
将包含联产菌和四氢嘧啶的发酵液,经过固液分离,得到含四氢嘧啶的清液和含联产菌的浓缩液;
将所述含四氢嘧啶的清液经过脱色和电渗析处理,得到电渗析淡化液和电渗析浓化液;
将所述含联产菌的浓缩液经过重悬、酶解和固液分离,得到酶解废液和含PHA的乳液;
将所述电渗析浓化液和所述酶解废液经过复配,得到复配培养基母液,将复配培养基母液用于联产PHA和四氢嘧啶。
2.根据权利要求1所述的提取方法,其特征在于,所述的固液分离步骤包括:过滤、离心分离、絮凝和\或自沉降。
3.根据权利要求1所述的提取方法,其特征在于,将所述的电渗析淡化液经过浓缩和梯度降温结晶,得到所述四氢嘧啶。
4.根据权利要求1所述的提取方法,其特征在于,所述脱色步骤包括:
将所述含四氢嘧啶的清液用超滤膜进行一级脱色,同时滤除杂蛋白、多肽、多糖和\或其它有机物,得到超滤液;
将所述超滤液用纳滤膜进行二级脱色,同时滤除二价盐,得到纳滤液。
5.根据权利要求4所述的提取方法,其特征在于,所述的超滤膜分离层材质选自聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜或以聚砜、聚醚砜、磺化聚砜和/或磺化聚醚砜为基层的复合膜,
所述的超滤膜截留分子量为1000~3000kd。
6.根据权利要求4所述的提取方法,其特征在于,所述的纳滤膜材质选自聚乙烯醇、聚酰胺和/或聚哌嗪酰胺,
优选的,所述的纳滤膜截留分子量为300-800kd。
7.根据权利要求1所述的提取方法,其特征在于,所述的提取方法还包括将含PHA的乳液再次重悬后固液分离,干燥得到PHA产品。
8.一种复配培养基,其特征在于,所述的复配培养基包括电渗析浓化液和酶解废液,所述的电渗析浓化液经过如下步骤制备得到:
将包含联产菌和四氢嘧啶的发酵液,经过固液分离,得到含四氢嘧啶的清液后,将所述含四氢嘧啶的清液经过脱色和电渗析处理,得到电渗析浓化液;
所述酶解废液经过如下步骤制备得到:
将包含联产菌和四氢嘧啶的发酵液,经过固液分离,得到含联产菌的浓缩液,将所述含联产菌的浓缩液经过重悬、酶解和固液分离,得到酶解废液。
9.根据权利要求8所述的复配培养基,其特征在于,所述的复配培养基还包括氯化钠、葡萄糖、尿素、玉米浆粉、硫酸镁、磷酸二氢钾和\或微量元素。
10.一种复配培养基,其特征在于,所述的复配培养基包括氯化钠、葡萄糖、尿素、玉米浆粉、硫酸镁、磷酸二氢钾和\或微量元素,所述的复配培养基还包括电渗析浓化液和酶解废液;
所述电渗析浓化液包括氯化盐;
所述酶解废液包括杂蛋白、寡肽、多糖、多肽、游离氨基酸、核苷酸和\或磷脂。
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