[其他]生物表面活性劑的制備方法

無效

• 申請號: 85104026
• 申請日: 1985-05-21
• 公開（公告）號: CN85104026A
• 公開（公告）日: 1986-11-19
• 發明（設計）人: 李祖義
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06;//
• 代理公司: 中國科學院上海有機化學研究所專利辦公室
• 代理人: 鄔震中,石家榮

本發明是一種生物工程。

用微生物來生產表面活性劑是七十年代后期國際生物工程領域中發展起來的一個新課題。微生物在代謝過程中常分泌一些生化產物。其分子結構具有親水和疏水兩種組分，如糖脂類，磷脂類及脂蛋白類等。生物表面活性劑具有乳化、破乳、潤濕、增溶、發泡、消泡、抗靜電、抗腐蝕等功能，因此應用范圍甚廣，可應用于石油三次開采，消除石油污染及日化、食品和紡織工業等方面。

根據現在研究情況來看，糖脂是最主要的一類生物表面活性劑。日本花王石堿株式會社用球擬酵母（Torulopsis????SP）生產槐糖脂（特許公報：昭57-92785，92786），日本S.Itoh實驗室用假單孢菌（Pseudomonas????SP）生產鼠李糖脂（J.Anti????biotics????23，855，1971），西德Wagner實驗室用紅球菌（Rhod-ococcus????erythropolis）生產海藻糖單脂及海藻糖二脂（Ger????Pat????DE-2646505，DE-2646506.DE-2646507），其中海藻糖脂有良好的表面活性性能，可用于石油三次開采等方面。但上述專利中糖脂的產量僅5-10克/升。

為了使糖脂達到工業化生產水平，必須改進培養方法，提高產量，降低成本。

本發明是一種微生物生產海藻糖脂類表面活劑的方法，具體地說是一種用節桿菌（Arthrobacter????Simplex）生產海藻糖單脂和海藻糖四脂的方法。該方法包括用節桿菌在最佳培養條件下，進行代謝調節制備海藻糖脂類化合物或者用節桿菌休止細胞，制備海藻糖脂類化合物。

用本發明的節桿菌在培養條件下，進行代謝調節制備海藻糖脂類化合物的方法，即在節桿菌存在下的培養物中加入酸或堿，調PH至4-8，以0.5-1.5（體積比）/分鐘的空氣或富含氧氣的空氣通入培養物，培養溫度為20°-40℃，最佳為25°-30℃。在培養液中含有銨鹽或硝酸鹽作為氮源以及其它為繁殖細胞所必需的無機鹽類和生長因子。正烷烴、餾份油、原油、植物油和糖類可作為碳源。發酵終了，發酵液用1-3.5倍量的氯仿∶甲醇為1.5-3∶1（V/V）的溶劑或者用乙酸乙酯提取。

在上述方法中，本發明用節桿菌產糖脂的最佳培養條件是，可用玉米漿、旦白胨、牛肉汁、酵母膏作有機營養源，但用酵母膏最好。酵母膏用量控制在0.1-0.5%。另外該菌對微量元素也有特殊要求Zn⁺⁺、Mn⁺⁺、Ca⁺⁺元素要控制一定量，培養液中含有ZnSO₄·7H₂O為0.001-0.005克/升。MnSO₄·2H₂O為0.01-0.05克/升。CaCl₂·2H₂O為0.01-0.05克/升。使菌體中蛋白質合成控制在一定數量，體內主要進行脂肪代謝。培養液中要控制一定比例的碳、氮源，氮源不能太高。控制碳源和氮源比例為30-40∶1發酵過程中維持PH4-8。不用氨水，而用KOH或NaOH來調節。

用本發明的節桿菌休止細胞，生產表面活性劑的方法。首先將節桿菌培養休止細胞，再用休止細胞直接生產海藻糖脂類化合物：先找出利用何種廉價碳源能生產菌體，節桿菌能長于葡萄糖、蔗糖、甘露糖、果糠、廢糖蜜、甘油、醋酸鹽等碳源，其中廢糖蜜和葡萄糖是較合適的碳源，菌體產量能達10克/升。將休止細胞懸浮于磷酸緩沖液、生理鹽水、蒸餾水或自來水都能產生糖脂，而以磷酸緩沖液作培養液產糖脂最多。磷酸緩沖液濃度可為0.1-0.5M，PH為4-7培養溫度為20°-40℃，最佳溫度是25°-30℃。節桿菌休止細胞產糖脂可用各種糖類、正烷烴、餾份油或植物油作碳源，其中正烷烴轉化率能達0.4-0.6。

利用本發明的方法，節桿菌休止細胞在地下適當條件下，如溫度15°-40℃，通空氣，PH控制在4-8，可直接用于石油的三次開采。采用本發明的方法，用節桿菌生產出的糖脂類化合物是海藻糖四脂和海藻糖單脂，二種糖脂間的比例也是隨著代謝調節改變的。當氮源非限制培養時，產物主要是海藻糖單脂，而當氮源限制時，產物則主要就是海藻糖四脂。用休止細胞培養時產物極大部分是海藻糖四脂。用本發明的方法生產所得的海藻糖脂可用石油三次開采及日化、紡織、食品等工業。

海藻糖四脂：

海藻糖單脂：