[发明专利]一种分离纯化纳豆芽孢杆菌中维生素K2的方法

说明书

本发明公开了一种分离纯化纳豆芽孢杆菌中维生素K₂的方法，包括以下步骤：维生素K₂萃取液的获取，维生素K₂上柱原液的获取，低纯度的维生素K₂浓缩液的获取，较高纯度的维生素K₂浓缩液的获取，高纯度的维生素K₂的获取，维生素K₂晶体的获取。本发明的优点在于：(1)获得的维生素K₂晶体产品纯度高、生物活性高、回收率高；(2)分离纯化工艺操作简单、条件温和、处理能力大；(3)各有机溶剂可回收利用，便于工业化应用。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及一种分离纯化纳豆芽孢杆菌中维生素K₂的方法。

背景技术

维生素K₂(Menaquinone，MK，VK₂)是一类甲萘醌类化合物的统称，化学结构式为2-甲基-3-烯基-1,4-萘醌，根据C-3侧链上异戊二烯单元的个数，MK 可分为14种，以MK-n表示(n＝1-14)。研究表明，维生素K₂不仅可以促进血液凝固，增加骨钙素合成，而且还可降低患肝癌和前列腺癌的风险。最近的研究表明，维生素K₂还可用于帕金森氏综合症及肌肉萎缩性侧索硬化症的辅助治疗。维生素K2的安全性已经得到中国食品药品监督管理局、美国药品研究所、美国FDA及欧盟理事会和欧洲议会的认定。现在，欧盟已将维生素K₂作为一种功能性食品，在美国，有关VK₂的药用研究也已进入了临床三期阶段。

随着我国经济社会的发展、人民生活水平的提高以及人口进入老龄化阶段，高纯度的维生素K₂无论作为一种保健品还是药品，都具有广泛的需求。

维生素K₂生产菌株主要包括革兰氏阳性菌中的纳豆芽孢杆菌(Bacilussubtilis)和革兰氏阴性菌中的黄杆菌属(Flavobacterium sp.)。其中，纳豆芽孢杆菌主要产维生素K2，又因其菌体本身为益生菌，所产的维生素K₂也具有较高的产量和较好的生物相容性，因此，是发酵生产维生素K₂的优良菌种。

因此，研究适合于从纳豆芽孢杆菌发酵液中分离纯化维生素K₂的一整套工业化方法，对于VK₂的产业化，对于改善人民生活质量，具有重要的经济和社会意义。

根据目前文献报道，分离纯化纳豆芽孢杆菌中维生素K₂的方法主要或者集中于某一步的研究(Aydin Berenjian et al.Appl Biochem Biotechnol, 2014,172:1347-1357；Sato et al.Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology,2001,26(3),115-120；Yanagisawa,et al.Journal of Food Biochemistry, 2005,29(3),267-277)，或者集中于实验室的样品检测(Patrick J.et al.Journal of lipid research,1971,12:442-449；Hiroyuki Wakabayashi et al.Nutrition,2003, 19:661-665；)。目前，国内仅有专利CN104262129B公开了一种纳豆枯草芽孢杆菌以及由该菌株提纯维生素甲萘醌-7的方法。而国外尚未见此类报道。本发明更系统性、详细地公开了一种从纳豆芽孢杆菌发酵液中提取分离纯化维生素 K₂(VK₂)的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具备产品纯度高、生物活性高、回收率高，分离纯化工艺操作简单、条件温和、处理能力大，各有机溶剂可回收利用以及便于工业化应用等优点的分离纯化纳豆芽孢杆菌中维生素K₂的方法。