虎杖固態(tài)發(fā)酵集成膜技術(shù)制備白藜蘆醇的研究.pdf

1、從本世紀(jì)初到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)白藜蘆醇的提取、純制、結(jié)構(gòu)測(cè)定、理化性質(zhì)、合成衍生物、藥理與臨床等方面都進(jìn)行了大量的研究工作。其中如何提高白藜蘆醇的產(chǎn)率及降低成本一直是研究的熱點(diǎn)。 本論文研究是直接利用虎杖進(jìn)行微生物發(fā)酵并集成膜分離純化技術(shù)制備白藜蘆醇的方法，在溫和條件下制備高品質(zhì)的白藜蘆醇。本論文對(duì)虎杖發(fā)酵條件及白藜蘆醇提取純化工藝進(jìn)行了研究，并對(duì)整套工藝進(jìn)行了中試實(shí)驗(yàn)，做出了效益分析，形成的白藜蘆醇制備工藝可以進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。

2、本論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果包括： I、轉(zhuǎn)化菌種的篩選：富集、篩選、分離、純化具有轉(zhuǎn)化虎杖苷為白藜蘆醇的高轉(zhuǎn)化能力菌株，并對(duì)菌種進(jìn)行鑒定。以虎杖苷配糖體作為唯一富集生長(zhǎng)碳源，建立菌種一培養(yǎng)基聯(lián)合篩選模型，分離到具有轉(zhuǎn)化虎杖苷為白藜蘆醇能力的菌株。經(jīng)過(guò)對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物TLC和HPLC分析，獲得一株優(yōu)良菌株HG-3。通過(guò)BIOLOG系統(tǒng)確定該株菌為Aspergillues auricomus，此菌株具有轉(zhuǎn)化專(zhuān)一性及高效性。 II

3、、虎杖微生物發(fā)酵條件的選擇及優(yōu)化：對(duì)虎杖與菌種HM-3共發(fā)酵的發(fā)酵形式進(jìn)行了研究，通過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)不同的發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，小試得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為： 種子培養(yǎng)基成分為：10％虎杖煮提液，無(wú)機(jī)鹽濃縮液1％；種子培養(yǎng)條件為：接種量0.5％(孢子懸液濃度為2.16×108)，35℃，200rpm/min培養(yǎng)24h；此條件下培養(yǎng)24h后細(xì)胞干重可達(dá)5.14g/L。 最佳的虎杖固態(tài)發(fā)酵轉(zhuǎn)化條件為：菌絲體接種量50％，料水比1:

4、2.5；培養(yǎng)溫度37℃；環(huán)境濕度80％，發(fā)酵時(shí)間66小時(shí)。 根據(jù)小試比較液態(tài)與固態(tài)發(fā)酵的條件：①固態(tài)發(fā)酵的發(fā)酵時(shí)間比液態(tài)發(fā)酵時(shí)問(wèn)短，投料量大；②固態(tài)發(fā)酵可以避免液態(tài)發(fā)酵發(fā)酵體積過(guò)于龐大、產(chǎn)生較多發(fā)酵液廢水的缺點(diǎn)；③固態(tài)發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備投資比液態(tài)發(fā)酵投資低90％以上；④固念發(fā)酵比液態(tài)發(fā)酵運(yùn)行成本低70％以上。因此選擇固態(tài)發(fā)酵作為中試研究的發(fā)酵形式。 III、虎杖固態(tài)發(fā)酵的中試研究：采用“復(fù)雜系統(tǒng)定向調(diào)控技術(shù)”對(duì)菌種在罐中

5、培養(yǎng)的通氣量、初始pH值、轉(zhuǎn)速、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間、發(fā)酵階段的料水比、無(wú)機(jī)鹽濃縮液加入量、溶液初始pH值、厚度、接種量、濕度、攪拌次數(shù)、培養(yǎng)時(shí)間等進(jìn)行了科學(xué)、系統(tǒng)的優(yōu)化，并對(duì)種子培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行了中間調(diào)控。 IV、白藜蘆醇提取純化工藝的研究：通過(guò)單因素、正交實(shí)驗(yàn)法，對(duì)從虎杖發(fā)酵物中直接提取白藜蘆醇、白藜蘆醇的分離、純化、精制進(jìn)行了研究。得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 最佳虎杖發(fā)酵物的提取工藝為：提取溫度60℃，酒精濃度40％，料水比1