Surfactin工業(yè)化分離工藝的研究及毒理學(xué)試驗.pdf

1、Surfactin因其較強的抗菌活性和極強的表面活性，有廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)生防、食品加工和保藏等領(lǐng)域的前景。由于Surfactin發(fā)酵產(chǎn)量較低、后期分離純化成本過高使得Surfactin價格昂貴，目前Surfactin及其應(yīng)用產(chǎn)品種類較少?；诒狙芯渴仪捌趦?yōu)化出的高產(chǎn)Surfactin的工業(yè)化培養(yǎng)基，以及原始培養(yǎng)基的提取研究基礎(chǔ)上，本文采用絮凝預(yù)處理、活性炭吸附等方法對上述培養(yǎng)基及其工業(yè)化分離工藝進行研究，旨在降低Surfa

2、ctin的生產(chǎn)成本。同時對Surfactin產(chǎn)品的雜質(zhì)殘留、理化指標及毒理學(xué)試驗進行測定，為開發(fā)用于食品、精細化工領(lǐng)域的產(chǎn)品提供依據(jù)，主要研究結(jié)果分述如下:
　　1.對發(fā)酵培養(yǎng)基及消泡劑進行優(yōu)化。首先優(yōu)化碳源種類及氮源添加量，10L發(fā)酵罐中Surfactin發(fā)酵產(chǎn)量為13.52±0.17 g/L。其次對發(fā)酵液絮凝預(yù)處理工藝進行研究，首先向發(fā)酵液稀釋2倍，然后將pH調(diào)節(jié)為5.0，之后加入殼聚糖0.5 g/L，海藻酸鈉0.3 g/L，

3、40℃保溫30 min以上，過濾時混入2％硅藻土助濾，進行板框壓濾。隨后待過濾結(jié)束后對濾餅進行清洗，用乙醇溶解濾餅，同時將pH調(diào)為8.0，重復(fù)三次。經(jīng)過預(yù)處理，Surfactin回收率為93.79±0.16％、Surfactin純度為84.75±0.42％。
　　2.對活性炭脫色條件進行優(yōu)化。首先測定色素在可見光下的吸收波長，并使用顆?；钚蕴繉urfactin溶液進行吸附。其次，確定在最佳靜態(tài)吸附條件下Surfactin回收率為

4、97.98％，脫色率為83.75％。并對活性炭的脫色熱力學(xué)、動力學(xué)進行研究，確定活性炭對色素的吸附符合Langmuir吸附模型，說明脫色過程為熵增的吸熱過程，且該過程可以自發(fā)進行;確定活性炭對色素的吸附符合準二級吸附模型，說明吸附受外部擴散、表面吸附與內(nèi)部擴散等吸附過程的影響。最后確定在最佳動態(tài)吸附條件下Surfactin回收率為98.05％，脫色率為92.93％。整個分離過程Surfactin純度達到93.15±0.21％, Surf

5、actin回收率為90.69±0.18％。
　　3.對Surfactin制劑工藝進行研究。首先測定真空度與物料沸點的關(guān)系，并通過冷凍干燥得到Surfactin樣品。其次，測定干燥樣品中含Surfactin92.51％、蛋白質(zhì)2.03％、總糖2.20％、殼聚糖1.82％、尿素0.22％、甘油三酯0.01％、其他雜質(zhì)3.03％。隨后測定Surfactin含量與溶液粘度的關(guān)系，通過加入保護劑β-環(huán)糊精及玉米淀粉，進行噴霧干燥得到含水量為

6、3.5％，含量為28.9％的Surfactin產(chǎn)品。制訂產(chǎn)品的質(zhì)量標準并對產(chǎn)品的理化及微生物指標進行測定，同時與乳酸鏈球菌素和納他霉素國標相比較。
　　4.Surfactin的安全性評價。通過急性經(jīng)口毒性試驗表明Surfactin屬實際無毒級，體外哺乳類細胞(V79/HGPRT)基因突變試驗表明Surfactin對哺乳動物細胞無基因突變作用，骨髓微核試驗表明Surfactin對骨髓嗜多染紅細胞無致微核作用，睪丸精母細胞染色體畸變試