Surfactin工業(yè)化分離工藝的研究及毒理學(xué)試驗(yàn).pdf

1、Surfactin因其較強(qiáng)的抗菌活性和極強(qiáng)的表面活性，有廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)生防、食品加工和保藏等領(lǐng)域的前景。由于Surfactin發(fā)酵產(chǎn)量較低、后期分離純化成本過高使得Surfactin價(jià)格昂貴，目前Surfactin及其應(yīng)用產(chǎn)品種類較少?；诒狙芯渴仪捌趦?yōu)化出的高產(chǎn)Surfactin的工業(yè)化培養(yǎng)基，以及原始培養(yǎng)基的提取研究基礎(chǔ)上，本文采用絮凝預(yù)處理、活性炭吸附等方法對(duì)上述培養(yǎng)基及其工業(yè)化分離工藝進(jìn)行研究，旨在降低Surfa

2、ctin的生產(chǎn)成本。同時(shí)對(duì)Surfactin產(chǎn)品的雜質(zhì)殘留、理化指標(biāo)及毒理學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，為開發(fā)用于食品、精細(xì)化工領(lǐng)域的產(chǎn)品提供依據(jù)，主要研究結(jié)果分述如下:
　　1.對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基及消泡劑進(jìn)行優(yōu)化。首先優(yōu)化碳源種類及氮源添加量，10L發(fā)酵罐中Surfactin發(fā)酵產(chǎn)量為13.52±0.17 g/L。其次對(duì)發(fā)酵液絮凝預(yù)處理工藝進(jìn)行研究，首先向發(fā)酵液稀釋2倍，然后將pH調(diào)節(jié)為5.0，之后加入殼聚糖0.5 g/L，海藻酸鈉0.3 g/L，

3、40℃保溫30 min以上，過濾時(shí)混入2％硅藻土助濾，進(jìn)行板框壓濾。隨后待過濾結(jié)束后對(duì)濾餅進(jìn)行清洗，用乙醇溶解濾餅，同時(shí)將pH調(diào)為8.0，重復(fù)三次。經(jīng)過預(yù)處理，Surfactin回收率為93.79±0.16％、Surfactin純度為84.75±0.42％。
　　2.對(duì)活性炭脫色條件進(jìn)行優(yōu)化。首先測(cè)定色素在可見光下的吸收波長(zhǎng)，并使用顆?；钚蕴繉?duì)Surfactin溶液進(jìn)行吸附。其次，確定在最佳靜態(tài)吸附條件下Surfactin回收率為

4、97.98％，脫色率為83.75％。并對(duì)活性炭的脫色熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，確定活性炭對(duì)色素的吸附符合Langmuir吸附模型，說明脫色過程為熵增的吸熱過程，且該過程可以自發(fā)進(jìn)行;確定活性炭對(duì)色素的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)吸附模型，說明吸附受外部擴(kuò)散、表面吸附與內(nèi)部擴(kuò)散等吸附過程的影響。最后確定在最佳動(dòng)態(tài)吸附條件下Surfactin回收率為98.05％，脫色率為92.93％。整個(gè)分離過程Surfactin純度達(dá)到93.15±0.21％, Surf

5、actin回收率為90.69±0.18％。
　　3.對(duì)Surfactin制劑工藝進(jìn)行研究。首先測(cè)定真空度與物料沸點(diǎn)的關(guān)系，并通過冷凍干燥得到Surfactin樣品。其次，測(cè)定干燥樣品中含Surfactin92.51％、蛋白質(zhì)2.03％、總糖2.20％、殼聚糖1.82％、尿素0.22％、甘油三酯0.01％、其他雜質(zhì)3.03％。隨后測(cè)定Surfactin含量與溶液粘度的關(guān)系，通過加入保護(hù)劑β-環(huán)糊精及玉米淀粉，進(jìn)行噴霧干燥得到含水量為

6、3.5％，含量為28.9％的Surfactin產(chǎn)品。制訂產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)產(chǎn)品的理化及微生物指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)與乳酸鏈球菌素和納他霉素國標(biāo)相比較。
　　4.Surfactin的安全性評(píng)價(jià)。通過急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)表明Surfactin屬實(shí)際無毒級(jí)，體外哺乳類細(xì)胞(V79/HGPRT)基因突變?cè)囼?yàn)表明Surfactin對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞無基因突變作用，骨髓微核試驗(yàn)表明Surfactin對(duì)骨髓嗜多染紅細(xì)胞無致微核作用，睪丸精母細(xì)胞染色體畸變?cè)?/p>