[發明專利]一種從發酵液中制備5-氨基乙酰丙酸的方法及其應用

在審

• 申請號: 202010734617.1
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111838421A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 鄭平;郭軒;陳久洲;周文娟;孫際賓;馬延和
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: A23K10/37
• 分類號: A23K10/37;A23K20/00;A23K20/105;A23K20/147;A23K20/158;A23K20/163;A23K20/20;A23K20/22;A23K20/24;A23K20/28;C05G3/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;徐迅

本發明提供一種從發酵液中制備5?氨基乙酰丙酸的方法，所述方法包括以下步驟：(1)將ALA發酵液的pH值調節到2.00?3.50；(2)向步驟(1)得到的pH值經調節的ALA發酵液中加入載體，得到溶液或者混懸液；和(3)將步驟(2)得到的溶液或者混懸液經噴霧干燥后得到5?氨基乙酰丙酸干粉。本發明的5?氨基乙酰丙酸干粉的制備方法能夠實現優異的干物質收率和5?氨基乙酰丙酸收率，獲得的5?氨基乙酰丙酸干粉能夠直接應用于畜牧業和農業等領域。

技術領域

本發明涉及化學化工領域；具體地說，本發明涉及一種從發酵液中制備5-氨基乙酰丙酸的方法及其應用。

背景技術

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic?acid，ALA)是生物體合成血紅素、葉綠素、維生素B12等四吡咯化合物的前體，四吡咯化合物則是細胞色素、血紅蛋白、葉綠體蛋白等的重要組成部分，在生命活動中發揮著重要作用。因具有可降解和無毒無殘留等特點，ALA在醫藥、保健、農業、畜牧業、化工等領域應用前景廣闊，是一種重要的高附加值生物基化學品。ALA作為新一代光動力學藥物可用于癌癥治療、腫瘤診斷和皮膚病的治療等；作為保健食品ALA具有促進糖脂代謝，降血糖和血脂的功能；作為植物生長調節劑ALA可以大幅促進花卉、作物和蔬菜的生長，提高作物、果品、蔬菜的品質；作為動物飼料添加劑ALA可以增強動物的新陳代謝和免疫力。

目前ALA主要通過化學合成方法制備，存在反應步驟多、轉化率低、能耗物耗高、制備過程中使用有毒原料、環境污染嚴重等缺點，也導致市場上ALA鹽酸鹽價格高達1萬元/公斤以上。高昂的價格使得目前ALA的應用主要集中在附加值較高的醫藥和保健等領域，附加值較低的農業和飼料領域限于成本問題尚未大規模推廣應用。近年來，隨著基因工程和工業生物技術的快速發展，利用微生物發酵法合成ALA逐漸成為研究的重點。已有大量文獻和專利報道了提高微生物ALA合成能力的方法，這些方法雖然已經降低了ALA的生產成本，但仍然難以滿足農業和畜牧業大規模推廣的成本要求，其中一個重要的原因還在于從發酵液中提取獲得ALA產品的成本較高。

目前，已報道的ALA分離提取工藝通常先采用離子交換法、萃取法等方法去除雜質，然后進行蒸發結晶得到結晶產品(CN101624350A和CN103265444A)。該方法雖然能夠得到純度較高的樣品，但過程中樹脂的再生和洗脫都要用到大量的酸和堿，產生大量的酸、堿廢水，對環境污染大，而且先進行離子交換再蒸發結晶工藝的設備成本高，操作繁瑣，對工人的操作水平要求也較高。CN101268036公開了向ALA水溶液中加入有機溶劑，如乙醇、丙酮、異丙醇等，使ALA結晶析出，該方法雖然也能得到高純度的ALA樣品，但過程中涉及大量有機溶劑的使用，生產成本高，且環境問題更加突出。

目前已經報道的ALA分離提取工藝主要用于高純度產品的獲取，但在農業和畜牧領域，對于ALA產品的純度沒有太高要求的產品，然而目前對獲得ALA干粉的技術方法沒有專門研究。因此，本領域急需開發廉價高效地獲得ALA干粉的方法，從而能夠滿足農牧業大規模推廣應用的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種快速、廉價、高效地獲得ALA干粉的方法，從而能夠滿足農牧業大規模推廣應用的需求。

在第一方面，本發明提供一種從發酵液中制備5-氨基乙酰丙酸(ALA)的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將ALA發酵液的pH值調節到2.00-3.50；

(2)向步驟(1)得到的pH值經調節的ALA發酵液中加入載體，得到溶液或混懸液；和

(3)利用步驟(2)得到的溶液或混懸液獲得所述5-氨基乙酰丙酸干粉。

在具體的實施方式中，在步驟(1)中，將ALA發酵液的pH值調節到2.00-3.50；優選調節至2.00-2.50，最優選調節至2.00。