[发明专利]一种小核菌多糖高效提取纯化方法及其应用

说明书

本发明公开一种小核菌多糖高效提取纯化方法及其应用，包括：(1)以含菌丝体的硬葡聚糖粗品或者高浓度硬葡聚糖发酵液原料，稀释碱溶后进行微波强化溶解；(2)将步骤(1)中所得硬葡聚糖溶液进行分离，其方法是板框过滤或离心分离除去不溶性菌丝体，并采用水洗涤所得菌丝体，所得洗涤液合并入硬葡聚糖溶液；(3)中和除菌后的硬葡聚糖溶液；(4)采用超滤膜处理硬葡聚糖溶液，脱盐并浓缩，用水洗涤硬葡聚糖浓缩液并继续脱盐；(5)采用乙醇沉淀硬葡聚糖并洗涤，干燥后获得产品。通过本发明一系列的物理方法处理，建立了一条稳定高效的硬葡聚糖制备工艺，不需要进行化学反应，减少了成品中的杂质组分，所得目标产品硬葡聚糖产品纯度高达90％以上。

技术领域

本发明涉及一种微生物多糖小核菌多糖高效提取纯化方法与应用，属于微生物多糖制备技术领域。

背景技术

小核菌多糖(Scleroglucan)又称硬葡聚糖或小核菌胶，是一种由丝状真菌小核菌合成分泌的一种水溶性非离子胞外多糖，水溶液具有良好的流变特性和稳定性。硬葡聚糖分子是由含有β-D-(1,6)-葡萄糖残基侧链的线性β-D-(1,3)-葡萄糖残基链组成，分子量约5～6×10⁶Da，分子以棒状三螺旋形式存在，具有半刚性。硬葡聚糖水溶液具有耐高温(可达120℃)、耐高盐(最高可达20,0000mg/L)、耐酸碱(pH2～12范围内稳定)、抗高剪切、持水性好并且环境友好等诸多突出特性。因此硬葡聚糖在食品、医药、化妆品、石油等工业领域具有良好的应用价值。目前在国际市场中，硬葡聚糖作为保湿、抗炎、增稠成分普遍应用在化妆品中，常被国际知名化妆品品牌所采用。硬葡聚糖还能够提高原油采收率，在当前普遍进入三次采油的趋势下，其具有广阔的应用前景。研究报道表明硬葡聚糖在所试的140多种聚合物中耐温性能最好，同时具有良好的耐盐性和抗剪切性，可用作增稠剂、悬浮剂、稳定剂等，在油田钻采助剂领域具有广阔的应用前景。

由于硬葡聚糖分子在水溶液中形成稳定的三螺旋结构，且生产菌为丝状真菌，因此在硬葡聚糖大量产生后，在发酵液中形成非常稳定的微凝胶或超分子结构，该结构严重影响了硬葡聚糖发酵产量的进一步提高和后提取纯化。基于以上难题，目前在硬葡聚糖发酵生产过程中，多采用直接乙醇沉淀提取产生含有菌丝体的硬葡聚糖粗品或采用高温高剪切破坏微凝胶等高耗能技术进行除菌提纯的硬葡聚糖精品。此外，专利CN102154408A也报道了在硬葡聚糖发酵生产早期浓度较低时即进行在线膜分离提取的技术路线，但工艺过程复杂，生产成本居高不下。还有一些采用生物酶解预处理方法提纯硬葡聚糖，生物酶类物质成本高，并且需要控制酶反应温度，反应时间较长，特别是处理小核菌多糖高粘溶液，反应混合时间更长，而且引入了酶类杂质，成本较高，这些条件并不利于工业生产。现有技术中的提纯方法都影响了硬葡聚糖产业和市场应用的发展。

发明内容

本发明根据以上技术缺陷结合硬葡聚糖分子的理化性质，通过大量研究实验开发出高效硬葡聚糖提取纯化的工业制备技术，以简单低成本的技术工艺进行硬葡聚糖除菌获得高纯度高品质的硬葡聚糖产品。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个目的是提供了一种高纯度高品质硬葡聚糖产品的制备方法，包括以下步骤：

(1)以含菌丝体的硬葡聚糖粗品或者高浓度硬葡聚糖发酵液原料，将其稀释碱溶后进行微波强化溶解；

(2)将步骤(1)中所得硬葡聚糖溶液进行固液分离，除去不溶性菌丝体，并采用水洗涤所得菌丝体，所得洗涤液合并入硬葡聚糖溶液；

(3)中和除菌后的硬葡聚糖溶液；

(4)采用超滤膜处理中和除菌后的硬葡聚糖溶液，脱盐并浓缩，用水洗涤硬葡聚糖浓缩液并继续脱盐；

(5)采用乙醇沉淀硬葡聚糖并洗涤，干燥后获得高纯硬葡聚糖产品。