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一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺制造技术

技术编号:40248856 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-02 22:43
本发明专利技术属于生物工程领域,具体公开了一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β‑1,3‑葡聚糖的新工艺;包括以下步骤:1)酿酒酵母发酵液的制备,2)β‑1,3‑葡聚糖的提纯;所述1)酿酒酵母发酵液的制备中,使用以下的初始培养基进行发酵罐培养,包括:葡萄糖25‑35g/L、硫酸铵5‑6.5g/L、酵母浸出粉7‑12g/L、精氨酸5‑8g/L、硫酸镁0.4‑0.6g/L、磷酸氢二钠4.1‑5.1g/L、磷酸二氢钾0.5‑0.7g/L。本发明专利技术所公开的新工艺具有步骤少,β‑1,3‑葡聚糖单位产量高,提纯方便,制备成本低,具有明显的产业价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程领域,具体公开了一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺


技术介绍

1、β-1,3葡聚糖是一类具有以β-1,3葡聚糖连接的具有多种生物活性的葡萄糖聚合物。应用实验中的功效表现为:保湿、抗炎、抗衰老、去皱、去头屑、退黄、加快修复、增加皮肤弹性、辅助抗菌、增强机体免疫力、辅助降血糖、降血脂改善胃肠功能等。广泛应用在医药、食品、化妆品、动物饲料添加剂等多个领域。

2、具体的,β-1,3葡聚糖能够活化巨噬细胞与嗜中性白血球等,因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体含量,全面刺激机体免疫系统。那么,机体就有更多准备去抵抗微生物引起的疾病。β-葡聚糖能使受伤机体淋巴细胞产生细胞因子(il-1)的能力迅速恢复正常,有效调节机体免疫机能。大量实验表明,β-葡聚糖可促进体内igm抗体产生,以提高体液免疫能力。这种葡聚糖活化细胞会激发宿主非专一性防御机制,故应用在肿瘤、感染病与治疗创伤方面深受瞩目。经特殊步骤萃取且不含内毒素β-1,3葡聚糖在美国fda已认定是种安全的物质,可添加于一般食品,许多报导显示老鼠口服酵母β-1,3葡聚糖,可增加强腹膜细胞抗菌吞噬作用。

3、酵母等真菌的细胞壁中含有较多量的β-1,3葡聚糖,因此目前的β-1,3葡聚糖主要通过酵母制备,比如利用啤酒产业中的废酵母进行提取,如cn201010214448.5公开了一种同时制备酵母抽提物和β-1,3-葡聚糖的方法,该方法包括啤酒废酵母脱苦除杂,啤酒废酵母的酶解与灭活,酵母抽提物的分离与干燥,β-1,3-葡聚糖的酸碱处理、洗涤及干燥等步骤。该方法具有原料利用率高、品质好、成本低、易于产业化等特点,实现了啤酒废酵母再利用,并同时生产出酵母抽提物和β-1,3-葡聚糖两种产品的目的。还有cn200910039693.4公开了一种酵母β-1,3-葡聚糖的制备方法,采用生产啤酒过程中的副产物啤酒酵母渣液或经烘干后的啤酒酵母渣粉为原料,制备高纯度的酵母β-1,3-葡聚糖。本专利技术制备方法通过如下步骤实现:(1)将啤酒酵母渣分散于水中,使固形物∶水的质量比为1∶5~1∶20,搅拌充分混合;(2)在啤酒酵母渣悬液中于90~105℃条件下加入α-淀粉酶,搅拌,充分反应;(3)在悬液中加入碱,温度90~105℃,搅拌,反应充分后,离心收集沉淀物;(4)将沉淀物加水,水洗脱盐,离心干燥,即得。上述采用废酵母进行提取β-1,3葡聚糖的方法虽然可以节省发酵步骤,但是由于是使用酿酒废酵母,酵母细胞的状态不佳,细胞自溶情况比较普遍,原料中杂质较多,对后续的分离提纯造成了影响,大大影响β-1,3葡聚糖的纯度。

4、cn201510159347.5公开了一种提高空间诱变酵母菌株β-葡聚糖含量的培养基及其应用,所述培养基的原料成分组成及含量为:葡萄糖3.45~3.70g、玉米浆3.60~3.95g、酵母膏2.80~3.10g、甘油0.45~0.70g,水补足至100ml;培养条件为:以4%(v/v)的接种量接入50l发酵罐中,内装上述培养基,26-28℃,450r/min下振荡培养72h。是以酿酒酵母细胞壁为原料,采用单因素实验与响应面分析对培养基中的碳源、氮源、无机离子与酶激活剂进行优化,对酿酒酵母突变菌株(saccharomycescerevisiae)fflm2.0016进行发酵罐培养,提高β-葡聚糖的含量。

5、但是上述发酵过程中,需要特定的诱变菌株,β-1,3葡聚糖的产量均不到5g/l,导致成本居高不下,产品缺乏市场竞争力。因此,有必要寻找新的酿酒酵母发酵工艺来提高β-1,3葡聚糖的产量,并相应的寻找合适的提纯方法,以实现工业实际上可行的生产工艺。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、本专利技术采用以下的技术方案:

3、一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,包括以下步骤:1)酿酒酵母发酵液的制备,2)β-1,3-葡聚糖的提纯;

4、所述1)酿酒酵母发酵液的制备中,使用以下的初始培养基进行发酵罐培养,包括:

5、

6、进一步的,上述一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,所述1)酿酒酵母发酵液的制备中,初始培养基的酵母接种量为2-6×106个/ml。

7、进一步的,上述一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,所述发酵罐为30l发酵罐。

8、进一步的,上述一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,所述1)酿酒酵母发酵液的制备包括以下具体步骤:

9、11)种子液体的制备

10、将保存的酿酒酵母甘油菌种划线于麦芽汁培养基平板上,放置28~30℃培养箱中培养至长出单菌落;

11、在上述单菌落中挑取饱满的单菌落划线接种于麦芽汁培养基平板上,于28~30℃培养箱中培养1~2天,再挑取饱满的菌种接入液体麦芽汁培养基中,28~30℃,200~250r/min摇瓶培养过夜,得到种子液;

12、12)发酵罐发酵

13、将步骤11)制备所得种子液以11~13%的接种量接入初始培养基中开始发酵培养,发酵培养采用31~33℃,搅拌通气100-150r/min;自发酵培养10h开始补糖,补糖采用预先配制的浓度为200g/ml的蔗糖溶液,每隔12h补糖一次,每次补入1.50~2.0ml/l;发酵0-24h控制在ph6.8-7.2;24-48h后控制在6.7-6.9;最后阶段控制在7.0以上,发酵培养60~72h后终止发酵。

14、进一步的,上述一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述2)β-1,3-葡聚糖的提纯包括以下步骤:

15、21)将酿酒酵母发酵液1000-2000g离心后分离酵母泥;

16、22)用去离子水将步骤21)所得酵母泥配制成悬浮液,以酵母干重计悬浮液的重量百分数为25-30%,调节ph至5.5-6.5,然后向悬浮液中加入木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶,在40~65℃下作用16~24h,灭酶活,离心得到上清液和沉淀物;

17、23)向步骤22)得到的沉淀物中加入1~4倍沉淀物重量的碱溶液,其中,碱溶液重量百分浓度为1~5%,在60~90℃下作用2~4h,冷却至室温后1500-2000g离心,去上清,保留沉淀物;

18、24)向步骤23)得到的沉淀物中加入0.2-0.4mol/l的乙酸溶液进行悬浮,其中,沉淀物与乙酸溶液的质量体积比为1∶5,65-70℃处理1h,冷却至室温后离心,洗涤沉淀,得到泥状β-1,3-葡聚糖;

19、25)将步骤24)得到的泥状β-1,3-葡聚糖采用真空冷冻干燥处理25~35h,得到粉状β-1,3-葡聚糖。

20、进一步的,上述一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,包括以下步骤:1)酿酒酵母发酵液的制备,2)β-1,3-葡聚糖的提纯;

2.根据权利要求1所述的种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述1)酿酒酵母发酵液的制备中,初始培养基的酵母接种量为2-6×106个/mL。

3.根据权利要求1所述的一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述发酵罐为30L发酵罐。

4.根据权利要求1所述的一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述1)酿酒酵母发酵液的制备包括以下具体步骤:

5.根据权利要求1所述的一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述2)β-1,3-葡聚糖的提纯包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述步骤22)中的木瓜蛋白酶添加量为1500-1800U/L,菠萝蛋白酶的添加量为500-1000U/L。

7.根据权利要求5所述的一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述步骤23)中的碱为氢氧化钠。

8.一种β-1,3-葡聚糖,其特征在于,由权利要求1-7任一项所述的新工艺制备获得。

9.如权利要求1-7任一项所述的新工艺在制备食品添加剂或药品中的用途。

...

【技术特征摘要】

1.一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,包括以下步骤:1)酿酒酵母发酵液的制备,2)β-1,3-葡聚糖的提纯;

2.根据权利要求1所述的种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述1)酿酒酵母发酵液的制备中,初始培养基的酵母接种量为2-6×106个/ml。

3.根据权利要求1所述的一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述发酵罐为30l发酵罐。

4.根据权利要求1所述的一种从酿酒酵母细胞发酵液中提纯β-1,3-葡聚糖的新工艺,其特征在于,所述1)酿酒酵母发酵液的制备包括以下具体步骤:

5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂舒欢杨克栋覃卫汪静杨洪安
申请(专利权)人:武汉诺见生物技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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