透明质酸的发酵及提取工艺

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1、万方数据第29卷第5期2010年10月华中农业大学学报JournalofHuazhongAgriculturalUniversityV01．29No．50ct．2010。648～653透明质酸的发酵及提取工艺汪江波黄金明张晶湖北工业大学发酵工程省部共建教育部重点实验室，武汉430068摘要采用诱变筛选获得的马疫链球菌EF02，发醇后透明质酸(hyaluronicacid，HA)的产量达3．05g／L，通过单因素及正交试验摇瓶培养优化发酵培养基，再经15L发酵罐发酵，发酵后HA的产量为3．47g／L，与EF02优化处理前相比，提高了13．77％；通过对发

2、酵条件优化，发酵后HA的产量为3．66g／L，与EF02优化处理前相比，提高了20．O％。对产物HA进行分离纯化，HA提取率达98．36％，HA纯度达91．28％，蛋白质残留率为0．97％。关键词透明质酸；马疫链球菌；发酵；分离纯化中图分类号Q939．97文献标识码A文章编号1000—2421(2010)05—0648—06透明质酸(hyaluronicacid，HA)化学名称为糖醛(玻璃)酸，它是以口葡萄糖醛酸和N一乙酰氨基葡萄糖单体为结构单元，通过G-1，4糖苷键反复交替连接而形成的链状高分子酸性粘多糖[1]。HA通常溶于水，不溶于醇、酮、乙醚等有

3、机溶剂，具有保湿、抗衰老、润滑等功能，广泛用于日化、保健食品、医药等领域；如在医药领域，HA在药物中可作为药物载体[2]，可将各类药物靶向送至病理部位，具有促进骨折愈合及一定抗癌作用等功效。链球菌可产HA，A族链球菌有较强的侵袭力，可产生多种酶和外毒素。吴涛[3]对猪链球菌致病性进行过相关研究。笔者以Streptococcusequin为出发菌，经诱变获得无致病性高产菌株EF02，经15L发酵罐发酵，通过对发酵培养基及发酵条件进行优化，使得HA产量显著提高；同时对发酵液进行预处理，对目的产物HA进行了分离纯化研究，以探讨一套在扩大培养过程中提高HA产量

4、和品质的发酵及提取工艺。1材料与方法1．1试验材料1)菌种。StreptococcusequinEF02，由笔者所在实验室诱变选育获得。发酵液，取自15L发酵罐。2)培养基。种子培养基：马丁肉汤20g／L，蛋白胨10g／I。，NaCl3g／L，NaHC032g／L，Na2HPO。1g／L，葡萄糖10g／L；调pH值为7．4，116℃灭菌30min。发酵培养基：蔗糖50g／L，混合氮源100g／L，葡萄糖10g／L，MgSO。·7H202g／L，NazHP04·12HzO2g／L，NaHC03lg／L；调pH值为7．4，116℃灭菌30min。1．2培养

5、方法1)种子培养。取斜面菌种1～2环转接到装液体积比为50mL／300mL三角瓶中，37℃，200r／rain振荡培养16h。2)摇瓶培养。将制备好的种子液按体积分数10％的接种量转接到装有100mL发酵培养基的300mL三角瓶中，37℃，250r／min，发酵培养44h。3)发酵培养。将培养好的种子液按体积分数10％的接种量转接到15L发酵罐中，37℃，250r／rain，发酵培养44h。1．3测定方法1)透明质酸含量的测定。采用Bitter-Muir氏咔唑法L4]。2)透明质酸相对分子质量的测定。采用Laurent等[5]的方法。3)HA得率的计算

6、。HA得率(％)=(处理后HA含量×样品液体积)／(处理前HA含量×样品液体积)×i004)蛋白质含量的测定。Bradford染料结合法(dyebindingmethod)c争7I。收稿日期：2010—06—07；惨回日期：2010—08—22*湖北省自然科学基金项目(2008CDB063)资助汪江波，男，1962年生，副教授．研究方向：发酵过程优化与放大．E-mail：j1212b@tom．corn万方数据第5期汪江波等：透明质酸的发酵及提取工艺64922．1结果与分析匀日木—=J／J佃l和蔗糖质量比在1：10时为最佳复合碳源，酵母浸膏、牛肉浸膏、蛋

7、白胨质量比为2：1：1时效果最发酵培养基多因素正交优化好。在此基础上，通过7因素3水平正交试验对培前期单因素试验表明，蔗糖为最佳碳源，葡萄糖养基组成进行了优化，摇瓶发酵结果见表1。表1发酵培养基多种因素正交优化1}Table1Multi-factororthogonaloptimizationoffermentationmedimng／L1)k：均值Meanvalue；R：极差Range．卜同Thesameasbelow．据表1由极差R大小分析可得，最佳发酵培养基配方为A：B3C2D3E。F。G。，即当发酵培养基中蔗糖添加量为45g／L、葡萄糖15g／

8、L、复配氮源75g／L、Na2HP042．5g／L、NaHC030．8g／L、UDP0．01g