[发明专利]一种枯草菌脂肽钠的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，具体的说是涉及一种枯草菌脂肽钠的制备方法。

背景技术

表面活性剂(Surfactants)是指能显著降低溶剂表面张力和液-液界面张力，并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质，包括化学表面活性剂和生物表面活性剂。化学表面活性剂大都是以石油为原料化学合成而来，在生产和使用过程中常常会带来严重的环境污染问题。生物表面活性剂(Biosurfactants)是由微生物所产生的一类具有表面活性的生物大分子物质，除了具有降低表面张力、稳定乳化液和增加泡沫等相同作用外，还具有一般化学合成表面活性剂所不具备的特性，如具有结构多样性，较低的毒性，较高的生物可降解性，良好的生物相容性，高的起泡性，对极端的温度、pH值和盐浓度有较高的选择性和专一性，可以由低廉的可再生原料生产得到等特点，因此在环保、石油开采、医药、食品加工等领域具有较大的应用研究价值。

枯草菌脂肽钠是枯草菌脂肽的钠盐，枯草菌脂肽译为Surfactin，是一种由枯草芽孢杆菌合成的环肽，多以钠盐形式应用。自1968年被Arima等人首次发现以来，Surfactin一直是表面活性最强、研究较多的生物表面活性剂之一，被广泛应用在食品工业、环境工业作为良好的生物相容性表面活性剂。除了具有较强的表面活性外，Surfactin还能增加憎水烃类的可生物降解性，在受烃类污染土壤和海洋的生物修复中发挥重要作用，它还能与部分重金属结合而移除受污染土壤和沉积物中的重金属，并具有一定的抗菌活性等。然而，产量低一直制约着Surfactin的广泛应用，Arima等人发现Surfactin时其产量只有0.05～0.10g/L，1997年Kim等人在限氧的条件下采用改进的Cooper培养基培养枯草芽孢杆菌C9，Surfactin产量达7.0g/L，2007年贡国鸿等人提出的Surfactin的制备方法，Surfactin产量达到5～13g/L。然而，到目前为止Surfactin仍然无法实现产业化生产，Surfactin产量仍然不能满足商业化用途。因此，如何降低成本而得到较高的枯草菌脂肽钠产量成为目前研究的焦点。

另一方面，生物表面活性剂生产成本较高，是化学生物表面活性剂的3～10倍，其中产物的提取和下游的处理费用占生产费用的绝大部分。因此，开发简单廉价的产物分离和提纯方法十分必要。在预处理发酵液时由于产品和菌体的特殊性导致发酵液粘度大，菌液分离成本高昂。2000年，Randhir等提出通过泡沫回收分离Surfactin。2007年Huei-Li Chen等利用酸沉淀和PVDF树脂吸附对Surfactin进行提纯操作。2007年贡国鸿等人用高速离心机离心去除菌体，上清液酸化得Surfactin粗提物后进行溶剂抽提。2008年Huei-Li Chen等又利用硫酸铵对Surfactin进行混合盐析，再通过超滤和纳滤收集Surfactin。2008年Mohd Hafez Mohd Isa等利用超滤膜过滤收集Surfactin。但以上工艺均为实验室手段，若进行工业化生产则成本较高。因此开发一种适合于工业化生产的简单廉价的枯草菌脂肽钠分离和提纯方法有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种产量高的枯草菌脂肽钠的制备方法。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种枯草菌脂肽钠的制备方法，包括：

步骤1：取保藏编号为CGMCC No.1107的枯草芽孢杆菌E8接种斜面培养基31～35℃培养48～72h，4℃保藏2～15d，所述斜面培养基配方为：牛肉膏2～8g/L、蛋白胨5～15g/L、氯化钠2～8g/L、琼脂粉10～25g/L；

步骤2：取斜面培养基保藏菌落接种于种瓶培养基，31～35℃培养20～28h，所述种瓶培养基配方为：葡萄糖15～25g/L、L-谷氨酸2～10g/L、磷酸二氢钾0.5～2g/L、酵母提取物0.5～3g/L；

步骤3：取种瓶培养液接种发酵培养基，31～37℃、150～350rmp培养24～72h，期间用1～3mol/L氢氧化钠溶液控制发酵液pH值大于6.8，所述发酵培养基配方为：葡萄糖或麦芽糖30～50g/L、可溶性淀粉或糊精30～50g/L、L-谷氨酸钠15～25g/L、磷酸二氢钾0.5～2g/L、酵母提取物0.5～3g/L。