[發(fā)明專利]一種發(fā)酵法制備微生物源殼寡糖的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110265622.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN112941131B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡寶國;榮紹豐;管世敏;李茜茜;黃煜玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P19/26
• 分類號(hào): C12P19/26;C12N1/20;C12N1/14;C12R1/66;C12R1/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發(fā)明涉及微生物制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)酵法制備微生物源殼寡糖的方法。利用曲霉、地衣芽孢桿菌和乳酸菌進(jìn)行三菌混合發(fā)酵制備殼寡糖，具體包括下述步驟：(1)曲霉發(fā)酵；(2)地衣芽孢桿菌發(fā)酵；(3)乳酸菌發(fā)酵；(4)除渣除菌處理；(5)吸附處理；(6)醇沉干燥處理。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：(1)發(fā)酵法生產(chǎn)殼寡糖的工藝不受原料來源、季節(jié)的外界環(huán)境影響和限制，生產(chǎn)過程更加可控，產(chǎn)品品質(zhì)更穩(wěn)定。(2)全程綠色生產(chǎn)，強(qiáng)酸強(qiáng)堿和發(fā)酵廢液排放較小，污染環(huán)境小，生產(chǎn)條件溫和，能耗低，符合國家節(jié)能減排政策。通過本發(fā)明的方法制備的微生物源殼寡糖，分子量分布較集中，最優(yōu)條件下殼五糖占比可達(dá)到92.3％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)酵法制備微生物源殼寡糖的方法，屬于微生物制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

殼聚糖(chitosan，CTS)又稱脫乙酰甲殼素，是自然界中唯一一種堿性多糖，但由于其只能溶解于酸性溶液中，極大地限制了它的應(yīng)用。

殼寡糖(chitooligosaccharides，COS)是CTS經(jīng)酶促反應(yīng)或化學(xué)降解而得的低聚物，聚合度為2～20，是目前自然界唯一帶正電荷的堿性氨基寡糖。COS無毒、相對(duì)分子質(zhì)量低、水溶性較好、生物活性高、易被人體吸收利用，具有調(diào)節(jié)免疫、抑菌、抗炎、降血脂和抗腫瘤等多種生物活性，在醫(yī)藥、保健、化妝品和功能食品方面具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

傳統(tǒng)的殼寡糖制備工藝主要為兩步法，首先采用酸堿法從蝦蟹殼中提取殼聚糖，之后再以殼聚糖為原料利用化學(xué)法、物理法或酶法來制備殼寡糖。但是由起始物料蝦蟹殼提取殼聚糖的過程中需要消耗大量酸堿，會(huì)產(chǎn)生大量酸堿廢液，環(huán)境污染問題極其嚴(yán)重。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式與目前我國的環(huán)保政策相悖，不利于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)良性發(fā)展。

因此，如何提供一種生產(chǎn)條件溫和、產(chǎn)物殼寡糖分子量集中度高、生產(chǎn)過程廢液量排放少的殼寡糖的制備方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有微生物源殼寡糖的制備方法的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢液，污染環(huán)境，且產(chǎn)物殼寡糖分子量集中度低等問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種發(fā)酵法制備微生物源殼寡糖的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：曲霉發(fā)酵：將曲霉斜面孢子轉(zhuǎn)接于種子液中培養(yǎng)，再將培養(yǎng)好的種子液轉(zhuǎn)接于發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)，進(jìn)行曲霉發(fā)酵；

步驟2)：地衣芽孢桿菌發(fā)酵：向步驟1)得到的曲霉發(fā)酵液中補(bǔ)加已滅菌的營養(yǎng)液，攪拌均勻，調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH至5.5-7，再于無菌操作下接入5-30g/L地衣芽孢桿菌粉，繼續(xù)發(fā)酵；

步驟3)：乳酸菌發(fā)酵：向步驟2)得到的發(fā)酵液于無菌操作下接入5-20g/L的乳酸菌粉，繼續(xù)發(fā)酵，即獲得含有殼寡糖的液體發(fā)酵物；

步驟4)：除渣除菌處理：將步驟3)獲得的含有殼寡糖的液體發(fā)酵物，在攪拌狀態(tài)下加入固體氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至6.5-7.5，過濾除渣除菌，得到含有殼寡糖的澄清透明液體；

步驟5)：吸附處理：將步驟4)獲得的液體用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.0-10.5，按照固液質(zhì)量比1:10-1:30，加入弱堿性離子交換樹脂，進(jìn)行吸附，吸附結(jié)束后過濾去除樹脂，調(diào)節(jié)溶液至中性，獲得殼寡糖溶液；

步驟6)：醇沉干燥處理：向步驟5)獲得的殼寡糖溶液中加入其3-4倍體積的無水乙醇攪拌均勻，靜置過夜后取沉淀，沉淀用乙醇溶液洗滌4-6次，置于冷凍干燥機(jī)中干燥，獲得白色雪花狀殼寡糖固體粉末。