[发明专利]一种降解发酵液中乳糖获得高纯度岩藻糖基乳糖的方法

说明书

本发明属于岩藻糖基乳糖分离纯化领域，具体涉及一种通过降解发酵液中乳糖获得高纯度岩藻糖基乳糖的方法，基于对岩藻糖基乳糖发酵液中成分的分析，构建具有较强针对性的纯化方法，依次通过去除发酵液中的菌体、酶解发酵液中的乳糖、热处理及活性炭吸附去除大分子蛋白质，经不同孔径的滤膜对发酵液中的小分子物质如半乳糖、葡萄糖和部分盐类去除，经阴阳离子交换树脂进一步除盐、干燥脱水，经上述步骤处理后的岩藻糖基乳糖的纯度不低于95％。本发明对发酵液的纯化方法工序简单、不依赖于价格高昂的进口设备，基于常规设备也能够达到较高的纯度，具有成本低、纯化效果好，极具推广应用价值。

技术领域

本发明属于岩藻糖基乳糖分离纯化领域，具体涉及一种通过降解发酵液中乳糖获得高纯度岩藻糖基乳糖的方法。

背景技术

2’-岩藻糖基乳糖(2’-FL)是人乳中含量最高的寡糖。其生物学功能是当今国际营养学研究的热点。已有诸多研究结果提示，2’-岩藻糖基乳糖具有调节肠道菌群、抵抗病原菌的黏附、免疫调节及促进神经系统发育和修复等多种功能活性。

从2’-岩藻糖基乳糖发酵液中分离提纯高纯度2’-岩藻糖基乳糖是一个关键难题。现有从发酵液中分离提纯岩藻糖基乳糖的方法复杂且依赖于昂贵的设备，成本高，如使利用模拟移动色谱床技术(AU2014331091A1，EP2857410A1)来去除发酵液中的单糖和双糖，工业化成本极高。

此外，如JENNEWEIN公司的几个专利中：专利AU2014331091A1利用模拟移动床色谱技术进行分离提纯，然后进行喷雾干燥得到中性人乳寡糖；EP2857410A1利用模拟移动床色谱技术提纯2’-FL，然后喷雾干燥；EP2896628B1，提纯中性HMOs，其中生物量的去除是采用能截留1万～10万道尔顿的超滤膜，利用离子交换进行脱盐，采用3K道尔顿的膜进行过滤，进行无菌和内毒素去除，然后浓缩喷雾干燥；总体工艺是错流过滤、阳离子和阴离子交换剂处理、浓缩、电渗析、浓缩、活性炭处理，3k道尔顿膜过滤，最后喷雾干燥。主要采用了超滤膜技术、离子交换技术、喷雾干燥技术等，处理过程极其繁琐。

Glycom公司关于2’-岩藻糖基乳糖结晶的专利如WO2016095924A1，通过离子交换脱盐，5～50KD的膜超滤等前处理，且要求浓缩液中碳水化合物含量最好大于50％，2’-FL/DFL比例大于2:1，最后产品2’-FL的纯度是＞92％，DFL含量＜3％，乙酸含量＜3％。

针对目前岩藻糖基乳糖纯化过程复杂、成本高的问题，有必要提供一种工序简单、成本低且能够获得较高岩藻糖基乳糖纯度的纯化方法。

发明内容

针对现有技术中存在的岩藻糖基乳糖分离纯化成本高、工序复杂、产品纯度难以进一步提升的问题，本发明旨在提供一种通过降解发酵液中乳糖获得高纯度岩藻糖基乳糖的方法，工序简单、效率高且成本低，由本发明方法纯化制得的岩藻糖基乳糖的纯度不低于95％。

基于上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种降解发酵液中乳糖获得高纯度岩藻糖基乳糖的方法，包括如下步骤：

S1：将岩藻糖基乳糖发酵液经30nm～200nm滤膜过滤去除菌体，收集无菌体发酵液；

S2：向S1无菌体发酵液中加入乳糖酶，于pH为6～7、32℃～45℃条件下降解发酵液中的乳糖，至无菌体发酵液中无游离乳糖检出；

S3：将经S2处理后的发酵液的pH调整至9.5～10.5并进行热处理，使发酵液中蛋白变性沉淀，热处理结束后调整发酵液的pH至6～7；随后向发酵液中加入活性炭并搅拌30～60min，经0.22μm～0.45μm滤膜过滤去除活性炭及变性蛋白；

S4：将经S3处理后的发酵液过1000-3000Da膜收集滤液，再将滤液过500Da～600Da膜，收集截留浓液；