Surfactin工業(yè)化分離工藝的研究及毒理學試驗.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、Surfactin因其較強的抗菌活性和極強的表面活性,有廣泛應用于環(huán)境保護、醫(yī)藥、農業(yè)生防、食品加工和保藏等領域的前景。由于Surfactin發(fā)酵產量較低、后期分離純化成本過高使得Surfactin價格昂貴,目前Surfactin及其應用產品種類較少?;诒狙芯渴仪捌趦?yōu)化出的高產Surfactin的工業(yè)化培養(yǎng)基,以及原始培養(yǎng)基的提取研究基礎上,本文采用絮凝預處理、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的生產成本。同時對Surfactin產品的雜質殘留、理化指標及毒理學試驗進行測定,為開發(fā)用于食品、精細化工領域的產品提供依據(jù),主要研究結果分述如下:
  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)酵產量為13.52±0.17 g/L。其次對發(fā)酵液絮凝預處理工藝進行研究,首先向發(fā)酵液稀釋2倍,然后將pH調節(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。隨后待過濾結束后對濾餅進行清洗,用乙醇溶解濾餅,同時將pH調為8.0,重復三次。經過預處理,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、動力學進行研究,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3.03%。隨后測定Surfactin含量與溶液粘度的關系,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產品。制訂產品的質量標準并對產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

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