[发明专利]一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法

说明书

本发明涉及植物生长调节剂生产提取方法领域，具体公开了一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法。该方法适用于赤霉素GA4和GA4+7发酵体系，该方法包含以下步骤：调pH：将赤霉素GA4或GA4+7发酵醪液用碱调节pH至6.5‑7.5；酶解：将调节pH后的发酵醪液加入由中性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶组成的复合预处理酶，混合均匀后酶解0.5‑1.5h；絮凝：将酶解后的发酵醪液加入0.5‰‑1.5‰絮凝剂；过滤：将絮凝后的发酵醪液进行板框过滤，得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣；洗涤：对絮凝滤渣进行洗涤，得到二次絮凝滤液；收集滤液：合并一次絮凝滤液和二次絮凝滤液得板框滤液。应用本发明所述的方法，能显著提高发酵醪液中赤霉素GA4和GA7板框收率和提取总收率，该工艺操作简单，经济效益显著。

技术领域

本发明属于植物生长调节剂生产提取方法领域，具体涉及一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法，该方法适用于赤霉素GA4和GA4+7发酵体系。

背景技术

赤霉素(Gibberellins，GAs)是一类属于双萜类化合物的植物激素，广泛存在于高等植物、真菌和细菌中。其种类繁多，目前已发现的赤霉素共有136种，总称为赤霉素类(GAs)。赤霉素类化合物作为植物生长调节剂有多种调节功能。在不同的光照、温度条件下以及植物生长的不同时期甚至同一植株的不同部位，产生的赤霉素各不相同。GA7主要产生在茎尖及未成熟的种子中，GA4在植物的根、茎、叶及种子中都有发现。在促进植物茎生长的活性上赤霉素表现为GA3＞GA7＞GA4。

GA3目前虽然应用很广泛，但由于GA3活性太高，在打破植物休眠时会促进胚轴的过度生长，降低植株的抗倒伏性，同时还会促进表皮细胞的迅速生长，致使表皮角质层较薄，果实容易长斑破裂。而GA4活性相对较温和，具有多种生理功能，比如刺激植物细胞伸长，使植株长高，叶片增大；打破种子、块茎、块根的休眠，促使其萌发；刺激果实生长，提高结实率或形成无籽果实；促进一些需要低温才能通过生育阶段的植物提早花芽分化；使一些植物在短日照条件下也能抽苔开花；能诱导α-淀粉酶形成，加速胚乳细胞中贮藏物质的水解；提高坐果率，促进果实生长，延缓果实衰老。GA4因其独特的活性与优势正受到越来越多的关注。赤霉素GA4+7是GA4与GA7的混合物，在比例为2:1时使用效果最佳，主要用于苹果整形等方面，是苹果整形素的主要成份之一，农户应用赤霉素GA4+7是生产优质苹果的重要技术措施。此外，GA4+7与不同植物生长调节剂复配后，在梨、甜樱桃、草莓、香蕉和大棚果类蔬菜等作物上喷施后，也有明显的改变品质、增加产量的效果。GA4、GA4+7与GA3一样是最具有使用价值和商业价值的。目前GA4、GA4+7产品已在国内和欧美一些国家有着较广泛的应用。

目前赤霉素GA4和GA4+7主要还是通过液体深层发酵法获得，发酵水平在900mg/L～1200mg/L左右。通过对赤霉菌的培养，发酵代谢后的得到含有赤霉素GA4和GA7混合物的发酵醪液。现有的赤霉素GA4或GA4+7发酵醪液的预处理方法是将发酵醪液调酸，pH调至2.5～3.0左右再进行板框过滤。虽然该方法经发酵醪液调酸后，蛋白结构破坏，容易沉淀下来，具有板框操作简单，板框滤液澄清度高的优点，但也存在着以下缺陷与不足：一是GA4和GA7在酸性条件下溶解度低，调酸后大部分GA4和GA7仍然残留在滤渣中，导致板框收率低；二是对于发酵醪液中残存于赤霉素菌丝体胞内的部分GA4和GA7，因缺少酶解破壁过程，而无法使其全部释放到胞外而加以提取，也会造成板框收率偏低；三是用硫酸调酸，大量的硫酸根离子留在废液中对环保压力大，若用盐酸调pH，氯离子腐蚀设备，并且盐酸操作不方便，若用其他有机酸来调pH，则会造成提取成本高。

发明内容