CN104726515A - 一种富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法 - Google Patents
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Abstract
一种富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，属于生物工程技术领域。本发明利用一株产胞外多糖的赫氏埃希菌XPF-1，经通风培养获得富含岩藻糖的多糖发酵液，再经过离心分离、超滤浓缩、醇溶剂沉析、低温真空干燥、粉碎后即得富含岩藻糖的细菌胞外多糖粗制品。本发明一方面可减少后续工艺的溶剂用量，另一方面还可以去除小分子物质和水溶性色素物质，可沉淀出多糖等大分子物质，同时去除残留营养物、无机盐、脂溶性色素和代谢副产物等，之后进一步去除小分子物质，提纯目标多糖物质。由于多糖是生物物质，对温度变化比较敏感，因此采用操作温度不超过60℃下真空干燥、粉碎的工艺，降低多糖分子结构发生变化的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，属于生物工程技术领域。
背景技术
微生物多糖是细菌、酵母、霉菌和蓝藻等微生物在代谢过程中产生的对微生物有保护作用的生物聚合物分子。微生物多糖在许多领域具有广泛的应用价值，如作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂、生物絮凝剂、微生物采油中的生物化学调剖剂、保鲜剂、抗癌医药品、包装材料等。由于微生物多糖是采用发酵生产技术获得，生产周期短，可以在人工控制条件下利用各种易降解的粮食、废渣、废液等进行生产。由于微生物多糖潜在用途不断被开发，应用前景比动植物多糖更为广阔。当前只有很少种类的微生物多糖及产生菌用于工业、农业和医药产品生产，因此有必要筛选、分离新的微生物多糖产生菌，通过分离提取技术获得微生物多糖产品，以进一步对微生物多糖的化学结构、理化性质、生物活性等进行深入研究和探索。
微生物多糖具有许多生物活性，如抗病毒、免疫激活等生理功能。最近研究者已发现富含岩藻糖的寡糖和多糖组分具有抗氧化、抗肿瘤和抗炎症等生理活性，在化妆品和医药领域具有良好的应用前景。
江南大学最近筛选分离到一株产富含岩藻糖的微生物菌株：赫氏埃希菌（Escherichia hermannii）XPF-1（工业微生物，2013，43(2)：28-32），其分泌的胞外多糖的单糖组成为：鼠李糖、岩藻糖、甘露糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸、氨基半乳糖和半乳糖组成，各组分的摩尔比为2.8:11.4:1.0:36.4:3.0:0.5:14.6，岩藻糖占比达到16.4%。通过优化培养基和发酵条件，该菌株产富含岩藻糖的胞外多糖的产率达到11.4 g/L，具备了工业应用的基础条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，以获得富含岩藻糖的微生物多糖产品。
本发明的技术方案：一种富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，将一株赫氏埃希菌XPF-1进行通风培养，获得富含岩藻糖的细菌胞外多糖发酵液；然后离心得上清液，所得上清液经超滤浓缩得截留液，加入醇沉析，经离心获得沉淀物，然后用少量乙醇离心洗涤2~4次，经60℃及以下低温真空干燥、粉碎即得富含岩藻糖的细菌胞外多糖粗制品。
所述富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，具体步骤为：
（1）发酵：以赫氏埃希菌XPF-1为出发菌株，
种子培养基成分为：葡萄糖10g/L，酵母粉3g/L，麦芽汁提取物3g/L，胰蛋白胨5g/L，pH 7.0，以纯净水配制，在121℃灭菌20 min；固体培养基中添加琼脂20g/L；
用接种针挑取一环赫氏埃希菌XPF-1单菌落，接种至含100mL种子培养基的500mL三角摇瓶内，置于摇床里以250rpm转速振荡培养18~30h；
然后在发酵培养基中继续培养，发酵培养基成分为：麦芽糖30 g/L，复合氮源5g/L，K2HPO4 2g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L，初始pH 6.0，以纯净水配制；
发酵温度为30℃，接种量按体积比计为5%，发酵罐体积为20L，装液量为14L，搅拌转速为500~800rpm，通风强度为1.0vvm；通风发酵4d得到富含岩藻糖的胞外多糖发酵液；
（2）第一次离心：将步骤（1）所得富含岩藻糖的胞外多糖发酵液以5000~10000 r/min速度离心10~30 min，得上清液；
（3）超滤：将所得上清液经超滤浓缩，超滤膜的截留分子量为10000~40000 Da，超滤操作压力为0.15~0.3 MPa，得截留液；
（4）醇沉析、第二次离心：将步骤（3）所得截留液中加入醇溶剂，醇溶剂与截留液的添加体积比例为1.5~3︰1，静置沉析3h，然后在3000~8000 r/min下离心10~20 min，收集沉淀物；
（5）洗涤：在步骤（4）得到的沉淀物中添加少量醇溶剂进行洗涤，再次进行离心收集沉淀物；洗涤过程中醇溶剂的添加体积比例为0.3~0.8倍固形物体积，离心洗涤工艺为3000~8000 r/min，离心时间为10~20 min；离心洗涤次数为2~4次；
（6）后处理：将步骤（5）收集所得洗涤后的沉淀物在操作温度不超过60℃下干燥、粉碎，0.05-0.10MPa真空干燥20-26h、然后粉碎至200-400目，得到产品富含岩藻糖的细菌胞外多糖。
步骤（4）-（5）中所述的醇溶剂为任意比例的乙醇和/或异丙醇。
收集提取过程中废溶剂，经过蒸馏操作回收后可重新使用。
所述复合氮源为NaNO3 80%，酵母粉20%。
本发明的有益效果：本发明发酵液中除了含有目标多糖产物之外，还含有残留的营养物质、无机盐、代谢副产物、菌体和细胞碎片等物质，第一次离心操作可去除菌体物质和不溶性杂质，得到上清液进行超滤浓缩，一方面可减少后续工艺的醇溶剂用量，另一方面还可以去除小分子物质和水溶性色素物质。得到超滤截留液后采用醇溶剂沉析，可沉淀出多糖等大分子物质，同时去除残留营养物、无机盐、脂溶性色素和代谢副产物等，之后的离心洗涤是更进一步去除小分子物质，提纯目标多糖物质。由于多糖是生物物质，对温度变化比较敏感，因此采用低温真空干燥工艺，降低多糖分子结构发生变化的风险。
生物材料样品：一株产富含岩藻糖的微生物菌株：赫氏埃希菌（Escherichia hermannii）XPF-1，公开于工业微生物，2013，43(2)：28-32。
附图说明
图1 富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取流程示意图。
具体实施方式
实施例1：富含岩藻糖的细菌胞外多糖发酵液的制备
种子培养基(g/L)：葡萄糖 10，酵母粉 3，麦芽汁提取物 3，胰蛋白胨 5，pH 7.0左右，以纯净水配制，121℃灭菌20 min。固体培养基添加琼脂 20。用接种针挑取一环赫氏埃希菌XPF-1单菌落，接种至含100mL种子培养基的500mL三角摇瓶内，置于摇床里以250rpm转速振荡培养24h；
发酵培养基(g/L)：麦芽糖30，复合氮源5 (其中NaNO3 80%，酵母粉20%)，K2HPO4 2，MgSO4·7H2O 0.1，初始pH 6.0，以纯净水配制。
发酵条件：发酵温度为30℃，接种量5%(v/v)，发酵罐体积为20L，装液量为14L，搅拌转速为500~800rpm（根据溶氧值实时调节），通风强度为1.0vvm。通风发酵4d得到富含岩藻糖的细菌胞外多糖，多糖产量为11.4 g/L，发酵液粘度为1160 mPa·s。
实施例2：
所得发酵液14L，经离心(10000 r/min，20min)去除菌体，所得上清液经超滤浓缩(截留分子量为10000Da，操作压力0.2MPa)得截留液5L，添加15L乙醇，静置沉析3h，第二次离心（5000r/min，10min）收集沉淀物，再次添加少量醇溶剂（1.0L），再次进行离心（5000r/min，10min）收集沉淀物，离心洗涤2次收集沉淀物。
将所得沉淀物切小块，平铺在浅盘内，置入真空干燥箱中，干燥温度为55oC，真空度为0.09 MPa，干燥时间约24h，收集干燥固体粉末，采用粉碎机粉碎，得富含岩藻糖的细菌胞外多糖120g。
Claims (5)
1.一种富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，其特征是：将一株赫氏埃希菌XPF-1进行通风培养，获得富含岩藻糖的细菌胞外多糖发酵液；然后离心得上清液，所得上清液经超滤浓缩得截留液，加入醇沉析，经离心获得沉淀物，然后用少量乙醇离心洗涤2~4次，经60℃及以下低温真空干燥、粉碎即得富含岩藻糖的细菌胞外多糖粗制品。
2.根据权利要求1所述富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，其特征是具体步骤为：
（1）发酵：以赫氏埃希菌XPF-1为出发菌株，
种子培养基成分为：葡萄糖10g/L，酵母粉3g/L，麦芽汁提取物3g/L，胰蛋白胨5g/L，pH 7.0，以纯净水配制，在121℃灭菌20 min；固体培养基中添加琼脂20g/L；
用接种针挑取一环赫氏埃希菌XPF-1单菌落，接种至含100mL种子培养基的500mL三角摇瓶内，置于摇床里以250rpm转速振荡培养18~30h；
然后在发酵培养基中继续培养，发酵培养基成分为：麦芽糖30 g/L，复合氮源5g/L，K2HPO4 2g/L，MgSO4·7H2O 0.1g/L，初始pH 6.0，以纯净水配制；
发酵温度为30℃，接种量按体积比计为5%，发酵罐体积为20L，装液量为14L，搅拌转速为500~800rpm，通风强度为1.0vvm；通风发酵4d得到富含岩藻糖的胞外多糖发酵液；
（2）第一次离心：将步骤（1）所得富含岩藻糖的胞外多糖发酵液以5000~10000 r/min速度离心10~30 min，得上清液；
（3）超滤：将所得上清液经超滤浓缩，超滤膜的截留分子量为10000~40000 Da，超滤操作压力为0.15~0.3 MPa，得截留液；
（4）醇沉析、第二次离心：将步骤（3）所得截留液中加入醇溶剂，醇溶剂与截留液的添加体积比例为1.5~3︰1，静置沉析3h，然后在3000~8000 r/min下离心10~20 min，收集沉淀物；
（5）洗涤：在步骤（4）得到的沉淀物中添加少量醇溶剂进行洗涤，再次进行离心收集沉淀物；洗涤过程中醇溶剂的添加体积比例为0.3~0.8倍固形物体积，离心洗涤工艺为3000~8000 r/min，离心时间为10~20 min；离心洗涤次数为2~4次；
（6）后处理：将步骤（5）收集所得洗涤后的沉淀物在操作温度不超过60℃下干燥、粉碎，0.05-0.10MPa真空干燥20-26h，然后粉碎至200-400目，得到产品富含岩藻糖的细菌胞外多糖。
3.根据权利要求2所述富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，其特征是：步骤（4）～（5）中所述的醇溶剂为任意比例的乙醇和/或异丙醇。
4.根据权利要求2所述富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，其特征是：收集提取过程中废溶剂，经过蒸馏操作回收后可重新使用。
5.根据权利要求2所述富含岩藻糖的细菌胞外多糖的提取方法，其特征是：所述复合氮源为NaNO3 80%，酵母粉20%。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111234047A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-05 | 西南大学 | 富含岩藻糖的胞外多糖及其制备方法和应用 |
| CN111248258A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-09 | 西南大学 | 岩藻糖多糖在制备保鲜剂中的应用及其保鲜涂膜剂 |
| CN117646048A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-05 | 重庆智合生物医药有限公司 | 一种缩短岩藻多糖发酵时间的生产方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102657674A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-09-12 | 山东大学 | 一种具有抗癌活性拟康氏木霉胞外多糖的应用 |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102657674A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-09-12 | 山东大学 | 一种具有抗癌活性拟康氏木霉胞外多糖的应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 冯雪萍: "产高粘度微生物多糖的菌种筛选及其单糖组分分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库基础科学辑》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111234047A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-05 | 西南大学 | 富含岩藻糖的胞外多糖及其制备方法和应用 |
| CN111248258A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-09 | 西南大学 | 岩藻糖多糖在制备保鲜剂中的应用及其保鲜涂膜剂 |
| CN111234047B (zh) * | 2020-03-30 | 2021-04-23 | 西南大学 | 富含岩藻糖的胞外多糖及其制备方法和应用 |
| CN117646048A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-05 | 重庆智合生物医药有限公司 | 一种缩短岩藻多糖发酵时间的生产方法 |
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