[发明专利]真菌细胞壁中脱乙酰壳多糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工领域，涉及从毛霉科的真菌培养物中提取脱乙酰壳多糖的方法。

背景技术

脱乙酰壳多糖(chitosan)又名壳聚糖、脱乙酰几丁质、聚氨基葡萄糖，它是甲壳素又名壳质(chitin)的脱乙酰化产物，为D—葡萄糖胺β—1～4结合的直链多糖，是天然多糖中唯一的碱性多糖。自然界中脱乙酰壳多糖的分布比壳质少的多，仅在接合菌类的细胞壁等少量存，为白色或灰白色略有珍珠光泽，呈半透明状片状固体，其化学稳定性好、无毒、不溶于水和碱溶液，可溶于大多数稀酸如盐酸、醋酸、柠檬酸等。

脱乙酰壳多糖的主要商业价值是作为生产葡萄糖胺和脱乙酰壳多糖的原材料。脱乙酰壳多糖具有许多独特的物理、化学特性和生物功能，在纺织印染、污水处理、造纸、食品、化妆品、医疗、生物技术和药学等多个领域中应用十分广泛。

脱乙酰壳多糖是世界上仅次于纤维素的第二大天然高分子化合物，传统生产壳多糖主要以小虾和蟹壳等为原材料提取甲壳质，然后经干燥、粉碎、再经机械和化学处理所得。其商业生产过程被原材料的供给所限制。此外，国内外报到的从真菌类细胞壁中提取脱乙酰壳多糖其最高产量为1.1g/L，产率比较低。同时由于甲壳类原料的不同，很难取得统一高质量的脱乙酰壳多糖，其产品的脱乙酰化程度随原材料的来源和处理过程的不同而不同，例如甲壳类动物原料的大小、年龄、种类、生长环境、采集地点等等。此外，在传统工艺制备过程中需要用到大量的强酸强碱以及高温处理，处理时间长，耗能多，且对环境有较大污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低耗能、低污染、易于培养、提取的脱乙酰壳多糖生物制备方法。本发明采用合适的培养基培养Actinomucor taiwanensis类真菌，在合适的菌株生长时间里收获菌丝体，从菌体中分离出脱乙酰壳多糖，提供了一种培养该类真菌使其高产脱乙酰壳多糖的方法。

Actinomucor taiwanensis类真菌(ATCC保藏编号52360)在E2培养基中培养具有异常高产脱乙酰壳多糖的特性。对本发明有用的培养基可包括PDA培养基，E2培养基，约0.01～30g/L的硫酸镁溶液以及其它适当成分。可用于本发明的具体菌属还包括：Mucor rouxii、Aspergillus niger、Aspergillus terreus、Aspergillusoryzae、Lactarius vellereus、Penicillium chrysogenum、Penicilliumnotatum、Saccharomyces cerevisiae和部分Candidaguillermondi、Aspergillus niger、Aspergillus terreus。

本发明培养真菌和分离脱乙酰壳多糖的技术方案如下：

本发明制备脱乙酰壳多糖的方法包括以下步骤：

(1)：将Actinomucor taiwanensis类真菌菌株进行划板、摇瓶培养、发酵罐培养，得到的菌液经离心获得湿菌体；

(2)：从菌丝体中分离并提取出脱乙酰壳多糖。

步骤(1)中的划板培养所用的培养基为PDA培养基，其组成为：土豆300g/L，葡萄糖20g/L，琼脂15g/L。

步骤(1)中所述的的摇瓶培养所用的基础培养基为E2培养基，其组成为NaNH₄HPO₄·4H₂O：3.5g/L；K₂HPO₄·3H₂O：7.5g/L；KH₂PO₄：3.7g/L；MgSO₄：0.12g/L；碳源：碳含量20g/L；所述碳源包括葡萄糖、牛肉浸膏、酵母浸膏；摇瓶培养在E2的基础上添加0.56g/L的CaCl₂，0～5g/L的蛋白胨。

步骤(1)中所述的发酵罐培养所采用的发酵培养基的初始pH值为3～8；其成分包括20～200g/L碳源、10～80g/L氮源、1.0～20g/L酵母浸膏、0.01～40g/L的MgSO₄、0～5.6g/L的CaCl₂，所述的碳源包括葡萄糖、牛肉浸膏；氮源包括蛋白胨、NaNH₄HPO₄·4H₂O、氮水。