獸疫鏈球菌發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸的工藝研究.pdf

1、透明質(zhì)酸（Hyaluronic acid，HA）是通過β-1,3和β-1,4糖苷鍵，反復(fù)交替連接β-D-N-乙酰氨基葡萄糖與β-D-葡萄糖醛酸兩種單糖而形成的高分子粘多糖。由于HA獨(dú)特的理化性質(zhì)與生理功能，被廣泛應(yīng)用于化妝品、保健品和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。目前，我國HA市場供不應(yīng)求，發(fā)酵法生產(chǎn)HA具有不受原料資源限制、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好、操作簡便、便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但發(fā)酵法生產(chǎn) HA仍存在技術(shù)難題。因此研究發(fā)酵法生產(chǎn)HA工藝十分必要，尤其是

2、HA的下游提取工藝與降解研究是發(fā)酵法應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)中的關(guān)鍵。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用單因素與正交實(shí)驗(yàn)，研究培養(yǎng)基組分對HA代謝積累的影響，確定最優(yōu)培養(yǎng)基組分為：葡萄糖80g/L、酵母粉14g/L、蛋白胨10g/L、酵母蛋白胨8g/L、MgSO41.2g/L。重復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，按照優(yōu)化后的培養(yǎng)基組分條件，搖瓶發(fā)酵得到HA產(chǎn)量為0.91g/L，與優(yōu)化前相比提高了28.17％。⑵采用5L自控發(fā)酵罐進(jìn)行HA發(fā)酵控制參數(shù)優(yōu)化及放大

3、實(shí)驗(yàn)，通過單因素實(shí)驗(yàn)確定了最優(yōu)培養(yǎng)條件為：pH值7、接種量10%、溫度37℃、攪拌轉(zhuǎn)速300 r/min、通氣量2 L/min。結(jié)合前期優(yōu)化的培養(yǎng)基組分條件，利用5 L自控發(fā)酵罐，發(fā)酵周期16 h，得到HA的產(chǎn)量為8.54 g/L，平均分子量為2.55×106Da。⑶對HA預(yù)處理、酶解法及硅藻土后處理技術(shù)進(jìn)行了研究，最終確定了HA最佳提取路線：發(fā)酵液中添加氯化鈉使其濃度為0.4 mol/L，加入2倍體積的95%乙醇進(jìn)行沉淀，離心后將沉淀

4、復(fù)溶于與發(fā)酵液等體積的蒸餾水中。利用三氯乙酸調(diào)節(jié)溶液pH值至4.5，靜置1h后用氫氧化鈉回調(diào)pH值至7.0。選用胰蛋白酶在pH值8.4，酶解溫度50℃，酶用量0.174g/g條件下酶解6 h。利用95%乙醇將溶液稀釋1倍后使用1cm厚度的硅藻土預(yù)敷層進(jìn)行真空抽濾。最后再經(jīng)過乙醇沉淀，采用真空冷凍干燥得到HA成品：HA得率83.86%、葡萄糖醛酸含量43.28%、蛋白質(zhì)含量0.21%、蛋白去除率98.95%、分子量2.15×106Da。⑷