离子交换树脂提取发酵液中聚-ε-赖氨酸的研究

对离子交换树脂提取分离发酵液中聚-ε-赖氨酸(ε-PL)的工艺条件进行研究,确立的最佳提取条件为使用弱酸性阳离子交换树脂D152,上柱液pH8.5,以盐酸作为洗脱剂,洗脱剂浓度为0.1mol/L,洗脱速度为1.0mL/min。在优化条件下,ε-PL平均提取得率为82%,产品纯度达到了80%以上。     

微生物发酵液中ε-聚赖氨酸的分离提纯

筛选适用于分离提纯微生物发酵液中ε-聚赖氨酸的树脂并确定其工艺条件。以ε-聚赖氨酸吸附量和回收率为考察指标,采用静态吸附法选择适合的树脂,采用动态吸附法确定提取工艺。结果表明,弱酸型阳离子交换树脂HD-2对ε-聚赖氨酸具有良好的吸附分离性能。其动态分离提纯工艺条件为:层析柱为22mm×300mm时,上样流速为3mL/min;以0.1mol/L的HCl为洗脱液,洗脱流速为3mL/min。此工艺条件下,ε-聚赖氨酸的回收率为92.0%。     

大孔强酸树脂膨胀床吸附提取ε-聚赖氨酸的研究

为了取消ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)提取工艺中的固液分离操作,降低分离提取成本和提高提取效率,该研究建立了一种利用膨胀床直接从发酵液中吸附提取ε-PL的新工艺。首先通过静态吸附进行大孔强酸树脂筛选,再采用两种等温线模型研究293～310 K下树脂吸附ε-PL热力学行为,再对膨胀床吸附提取ε-PL的工艺参数进行优化,最后构建并优化了三柱串联膨胀床吸附提取ε-PL循环工艺条件。结果表明,大孔强酸钠型树脂SQD-04适用于膨胀床工艺,且其吸附ε-PL符合Langmuir吸附等温线模型,热力学参数分析发现SQD-04树脂吸附ε-PL过程为放热反应;在三柱串联膨胀床循环工艺中,初始进料质量浓度25 g/L,树脂初始高径比2.7,膨胀比1.6,v₁=1 BV/h时进料,13个柱体积时3#柱穿透,1#柱的树脂饱和度可达0.76,总收率为98.20%。研究结果为利用膨胀床直接从发酵液中吸附提取ε-PL工艺的工业应用提供了重要指导,也为升级换代现有ε-PL提取工艺提供了新思路。     

新型L-色氨酸分离纯化连续色谱工艺的研究

L-色氨酸发酵液的分离纯化是决定L-色氨酸生产成本和产品质量的重要因素,本研究旨在建立一种新型L-色氨酸连续色谱分离工艺,以降低L-色氨酸分离纯化成本,提高L-色氨酸的收率。通过单柱实验进行色谱填料筛选,并对L-色氨酸在不同树脂上吸附性能进行研究。结果表明,L-色氨酸在Applexion XA2014-22树脂上的动态载样量最高,达120 g/L树脂,确定以氨水为洗脱液,进行顺序式模拟移动床分离以后,L-色氨酸的纯度从30%提纯到80%左右,L-色氨酸收率达到99%,谷氨酸的去除率达到100%。本研究所得L-色氨酸发酵液分离提纯工艺和传统离子交换工艺相比,操作更为简单,产品纯度更高,能够有效降低工业化L-色氨酸生产成本,具有应用推广价值。     

ε-聚L-赖氨酸高产菌株诱变选育

微生物发酵生产的广谱抗菌的多肽ε-聚L-赖氨酸(ε-PL),易被生物分解,对人体无害,具有广阔的应用前景,目前已作为保鲜防腐剂在食品加工中使用。本研究立足ε-PL菌株的诱变选育,以白色链霉菌H为出发菌株,利用钴60和ARTP对菌株进行复合诱变,最终选育出ε-PL高产菌株H1-2,突变菌株在10L发酵罐规模,ε-聚L-赖氨酸产量达到24.5g/L,比出发菌株产量提高了88.5%。     

发酵法生产L－丙氨酸提取工艺的研究

运用超滤、732型阳离子树脂以及活性炭脱色等工艺从L-丙氨酸的发酵液中提取L-丙氨酸,并对工艺条件进行了研究。研究表明,超滤能有效地去除L-丙氨酸发酵液中的菌体,L-丙氨酸的平均收率为99.5％。通过树脂的吸附实验,考察了pH和流速对树脂吸附量的影响,确定了732型强酸性阳离子交换树脂最大吸附量为82.23g·kg-1,提取最佳工艺条件为：pH5.0,上柱速度50mL·min-·kg-1,洗脱液为4％的氨水。洗脱液最适的脱色条件为：温度为60℃,活性炭用量为1.5g·L-1。洗脱液经脱色、浓缩结晶后得L-丙氨酸成品,总提取收率平均为91.3％,产品质量符合日本味之素企业(AJ197)和中国药典(cP2010)标准。     

白色链霉菌发酵液中赖氨酸的测定

对天然食品防腐剂ε-聚L-赖氨酸的发酵液中赖氨酸浓度的测定方法进行了研究。结果显示：分光光度法测定白色链霉菌发酵液中的赖氨酸时适用的测量范围是0．075mg／mL～200mg／mL，反应液加热时间20min以上，反应液的最大吸收波长480nm～482nm。发酵液中如果添加脯氨酸对测定结果影响最为明显。     

离子交换法纯化氨基葡萄糖

以重组大肠杆菌的发酵液为原料,用离子交换法分离提取发酵液中的氨基葡萄糖。研究了阳离子交换树脂001×8吸附氨基葡萄糖的影响因素和动力学性质。确定最优工艺条件为:缓冲液pH=2.2,温度30℃,洗脱液0.7mol/L的硫酸铵溶液。层析柱Ф1 cm×10 cm,填料6 mL,进样量192 mL,进样流速3.19 BV/h(即每小时流过样品的体积为填充树脂床容积的3.19倍),洗脱流速3.8 BV/h,在此工艺条件下,吸附率达到95%,洗脱率达到98.35%。     

提取L－赖氨酸离子交换平衡特性的研究

研究了赖氨酸与７３２￣＃离子交换树脂的离子交换平衡特性。测定了两种赖氨酸离子在７３２￣＃树脂上的选择性吸附系数分别为２．０５和０．３９８，考察了温度、ｐＨ、赖氨酸浓度对平衡吸附量的影响，分析了发酵液中各种离子在树脂上的竞争吸附情况。     

赖氨酸发酵清液pH值对离子交换树脂吸附的影响

离子形态会对强酸性阳离子交换树脂的吸附能力及选择性产生影响,L-赖氨酸在不同pH值下存在4种离子形态,以不同pH值的赖氨酸发酵清液为试验对象,研究了在离子交换树脂吸附时树脂柱出口料液中赖氨酸含量、树脂柱吸附赖氨酸量、洗脱液纯度、98%硫酸消耗量的变化。试验结果表明:不同pH值的赖氨酸发酵清液上柱时,赖氨酸的收率、树脂柱吸附量没有明显不同,但pH值为4.5的赖氨酸发酵清液,经树脂柱后得到的洗脱液纯度最高,平均可达98.56%,而且调节pH值时浓硫酸消耗量较低。     

微生物发酵液中ε-聚赖氨酸的分离提纯

筛选适用于分离提纯微生物发酵液中ε- 聚赖氨酸的树脂并确定其工艺条件。以ε- 聚赖氨酸吸附量和回收率为考察指标,采用静态吸附法选择适合的树脂,采用动态吸附法确定提取工艺。结果表明,弱酸型阳离子交换树脂HD-2 对ε- 聚赖氨酸具有良好的吸附分离性能。其动态分离提纯工艺条件为：层析柱为22mm × 300mm 时,上样流速为3mL/min;以0.1mol/L 的HCl 为洗脱液,洗脱流速为3mL/min。此工艺条件下,ε- 聚赖氨酸的回收率为92.0%。     

磁聚复配物对L-乳酸发酵液的预处理研究

对用磁聚复配物预处理L-乳酸发酵液进行了研究,讨论了pH值、复配物用量、搅拌速度与时间、温度、磁场强度对絮凝效果的影响。实验结果显示,在pH5~6,40 mg/L壳聚糖与100 mg/L Fe3O4复配,200r/min下搅拌5 min,35~55℃,外加磁场(0.5T)作用1 min的情况下,发酵液的絮凝率达到了98.5%,表明磁聚复配物对L-乳酸发酵液中的蛋白质具有优良的絮凝能力,且更大的优势在于显著提高了固液分离的速度。     

大孔吸附树脂纯化栀子蓝色素的工艺研究

探讨大孔吸附树脂对栀子苷发酵液的纯化条件。以栀子蓝色素色价和含量为指标,比较了多种大孔吸附树脂对栀子蓝色素的静态吸附和洗脱效果,筛选出效果较好的D4020树脂进行动态吸附洗脱试验,对栀子蓝色素的纯化工艺进行优选。结果表明:纯化的最终条件为,上样时栀子苷发酵液A590nm为0.71,吸附流速1.5mL/min,树脂的饱和吸附量为6.5BV,用2BV的60%乙醇即可洗脱栀子蓝色素。精制的栀子蓝色素色价为130.82,得率为64.47%。     

大孔吸附树脂分离纯化发酵液中α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究

本实验研究了大孔吸附树脂对发酵液中α-葡萄糖苷酶抑制剂的吸附分离特性。选择7种大孔吸附树脂,通过比较其对α-葡萄糖苷酶抑制剂的吸附率和解吸率,筛选出最佳吸附剂,并对其吸附动力学特征及解吸条件进行了研究。结果表明:大孔吸附树脂SZ4对α-葡萄糖苷酶抑制剂有较好的吸附和解吸效果,其吸附的最佳工艺条件为:pH6.0,上样流速为4.5BV/h时,其动态贯穿吸附量为6.3×103U/g树脂。30%乙醇浓度可将α-葡萄糖苷酶抑制剂洗脱下来,解吸率达88%。用大孔吸附树脂SZ4对α-葡萄糖苷酶抑制剂进行吸附分离具有吸附量大、解吸容易、再生方便的特点,十分适合于发酵液中α-葡萄糖苷酶抑制剂的分离纯化。     

D4020大孔树脂提纯发酵液中紫杉醇的研究

采用D4020型大孔树脂对红豆杉产紫杉醇内生真菌发酵液的粗提液进行吸附和洗脱试验,同时应用HPLC进行分析检测,确定了最佳工艺条件。结果表明,D4020型吸附树脂对紫杉醇有吸附分离效果。优化工艺条件为:室温下,样品溶于体积分数50%甲醇-水溶液,上柱液体积流量1.5 mL/min,体积分数80%乙醇-水溶液以体积流量0.5 mL/min洗脱,洗脱剂用量为7倍量树脂体积,回收率达90%。     

枇杷叶多糖纯化工艺及抗氧化活性研究

以蛋白质和多酚的吸附率及多糖的回收率为考察指标,比较D-101、AB-8、X-5、ADS-7、ADS-17、DM-130等6种大孔吸附树脂对枇杷叶粗多糖的纯化效果,筛选出最佳树脂并研究其优化工艺,同时采用FRAP法和DPPH法测定纯化前后多糖抗氧化活性。实验结果最佳树脂为ADS-7,最佳工艺为:上样流速1.2 BV/h,p H为13,多糖浓度24.59 mg/m L,上样量为5 BV,回收流出液,并以体积分数10%乙醇洗脱回收多糖。多糖回收率达到85%,纯度由40.4%提高到94.6%,纯化倍数2.34倍。枇杷叶多糖DPPH自由基EC50从纯化前的4.21 mg/g降低到1.64 mg/g。结论:大孔树脂吸附法可用于纯化枇杷叶多糖,纯化后多糖自由基清除能力也得到提高。     

从棉子糖肠球菌发酵液中提取γ-氨基丁酸的初步研究

针对实验室筛选到一株高产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的棉子糖肠球菌(Enterococcus raffinosus)TCCC11660菌株,研究了壳聚糖絮凝剂预处理该发酵液的工艺条件。以絮凝率为指标,确定了适于GABA发酵液体系的絮凝工艺。结果表明,最佳操作条件为在室温下发酵液pH4.5,壳聚糖用量150mg/L,150r/min快速搅拌加入絮凝剂后25~30r/min慢速养絮15min,絮凝率可达95.2%,GABA保留率为99%。絮凝后的发酵液采用大孔吸附树脂进行脱色处理,筛选出的DA201-CⅡ树脂具有较高的脱色率和GABA得率。实验确定了最佳脱色条件为:25℃,pH4.5,处理体积5BV,脱色流速3BV/h。采用此工艺对GABA发酵液的脱色率达到90.6%,GABA得率为92.5%。     

天然食品防腐剂ε-聚L-赖氨酸的研究进展

对在日本广泛应用的新型天然食品防腐剂ε-聚L-赖氨酸的研究历史及现状进行了全面综述.内容涉及ε-聚L-赖氨酸的生产菌种特性、抑菌机制、测定方法、毒性研究、发酵生产、分离纯化、在食品中的应用等方面.     

中间代谢产物对白色链霉菌ε-聚赖氨酸合成的影响

探讨白色链霉菌ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)生物合成过程中,中间代谢产物柠檬酸、L-天冬氨酸和L-赖氨酸对ε-PL合成的影响。单因素实验结果表明,在摇瓶发酵开始(0 h)添加柠檬酸至终质量浓度为1.0g/L,培养到12 h分别添加终质量浓度为0.3 g/L的L-天冬氨酸和终质量浓度为1.0 g/L的L-赖氨酸,可分别提高ε-PL产量42.5%、28.7%和44.1%。正交试验显示,只有柠檬酸和L-赖氨酸对ε-PL合成影响显著(P0.05),而L-天冬氨酸影响不显著;在培养基中添加1.0 g/L的柠檬酸和L-赖氨酸ε-PL产量可提高60.1%。在破碎的无细胞体系中,只有添加L-赖氨酸可以检测到ε-PL的生成,进一步证实了L-赖氨酸是ε-PL合成的直接前体。因此,通过添加合适的中间代谢产物,可以有效提高ε-PL产量。     

ε-聚L-赖氨酸生产菌株的选育

通过在分离培养基中加入170mg/LK2Cr2O7,0.002%亚甲基蓝可快速从土壤中富集产碱菌株,利用Dragendorff面试剂与生物碱特有的颜色反应从产碱菌株中筛选生物碱产生株,对产生物碱的菌株的发酵液提取物进行结构分析,确定ε-聚L-赖氨酸产生茵株.