肽類生物表面活性劑生物制備過程中關鍵技術的研究.pdf

1、本實驗室已從藥用植物中分離得到產(chǎn)抗菌脂肽的芽孢桿菌，經(jīng)過低能離子束誘變提高了抗菌脂肽的產(chǎn)量。然后對該菌株的發(fā)酵培養(yǎng)基進行優(yōu)化，并對分離提取方式進行了初步探究。針對該菌株發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量泡沫的問題，篩選了聚醚、有機硅、大豆油三種不同類型的消泡劑，結果發(fā)現(xiàn)在抗菌脂肽的大規(guī)模生產(chǎn)時，大豆油效果良好，而且相較于另外兩種消泡劑能夠有效地提高產(chǎn)量。綜合考慮選用大豆油作為抗菌脂肽發(fā)酵過程中的消泡劑。但是實驗室在抗菌脂肽的工業(yè)化和商品化還存在若干問題

2、:大豆油作為消泡劑會降低抗菌脂肽活性并造成分離純化的困難;另外作為生物活性物質(zhì)Surfactin易受環(huán)境影響而失活。這些問題的存在都限制了Surfactin的廣泛應用和商品化。因而本研究對Surfactin生物制備過程中的分離純化、包埋、擴大應用等技術進行了研究。
　　本研究首次建立兩步硅膠柱層析法去除抗菌脂肽粗品中的大豆油消泡劑成分，實驗中采用高效液相色譜(HPLC)檢測抗菌脂肽的含量，薄層色譜-可見光分光光度法定量分析甘油三酯

3、含量，TLC法篩選大豆油的洗脫流動相。研究結果表明:使用200～300目的硅膠作為層析材料，硅膠的總負載量為12.5mg/g時，采取混合液（石油醚∶乙酸乙酯∶乙酸=20∶2∶1，體積比）為流動相，以3BV/h流速進行洗脫，可將98.0％的大豆油成分去除;第二階段采用流動相為100％的乙醇以3BV/h流速進行洗脫可將抗菌脂肽解吸，抗菌脂肽的總回收率達到91.5％，純度從34.1％提高到93.1％。
　　大孔樹脂層析是一種操作簡單、低

4、成本的分離純化方式，采用大孔樹脂初步分離提取抗菌脂肽也可以降低抗菌脂肽的生產(chǎn)成本。常用的12種大孔樹脂對抗菌脂肽的吸附性能比較結果表明，非極性樹脂X-5具有較大的比表面積和較小的孔徑，對抗菌脂肽的吸附率最高。本文通過動態(tài)吸附和解吸實驗優(yōu)化了層析的樹脂用量、洗脫劑濃度、洗脫流速，最佳的樹脂用量為30.0g/L，上樣流速為0.5 BV/h，能夠達到最大的吸附率90.0％。當以80％的乙醇水溶液洗脫劑，解吸流速為1BV/h時，解吸率達到了94

5、.0％。該條件下回收率達到78.4％。柱層析后產(chǎn)物中Surfactin純度達到了70.2％。相比于傳統(tǒng)的酸沉法分離提取抗菌脂肽，吸附和解吸更加高效，并且節(jié)省成本，為Surfactin的生產(chǎn)提供參考。
　　分離過后樣品，采用銳孔凝固浴法制備表面活性肽微膠囊，并以海藻酸鈉為壁材，氯化鈣溶液作為固化液。在單因素的基礎上，以包埋率作為評價指標，通過響應面實驗對微膠囊制備過程中的氯化鈣濃度、芯壁比、海藻酸鈉濃度、操作溫度四個因素進行優(yōu)化。結

6、果表明:氯化鈣濃度為2.0％，操作溫度為49℃，海藻酸鈉與表面活性肽比例為1∶2，海藻酸鈉濃度為2.4％時，包埋率達到了87.6％，載藥量為12.5％。通過腸液緩釋實驗發(fā)現(xiàn)，微膠囊在9h內(nèi)的釋放率達到了91.7％，具有很好的緩釋效果。將Surfactin微膠囊應用于核桃乳的制備，以脂肪上浮率和離心沉淀率作為衡量指標。通過單因素試驗對核桃仁去皮工藝進行研究，得到的最佳條件為水浴溫度70℃，水浴時間1h，氫氧化鈉濃度為0.6mol/L。設計