专利汇可以提供一种生物多糖及其生产方法和应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种新型 生物 多糖及其生产方法和应用。该生物多糖是通过兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988 发酵 制得的,它包括斜面 种子 的制备,种子液的制备,发酵条件的优化和产物的分离纯化等工艺步骤。采用本发明生产的生物多糖具有产量高、工艺步骤简单、生产成本低等优点,每升发酵液中多糖含量达到20-50g,整体收率可达70-90%。通过对该生物多糖的结构和物理性质研究表明,该生物多糖包含图1中连接方式的若干个双糖折叠结构,具有大分子网状结构生物多糖的特征,可广泛应用于医疗、食品、 化妆品 、石油开采及 生物材料 等多个方面,具有重大的现实意义。,下面是一种生物多糖及其生产方法和应用专利的具体信息内容。
1、一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:用兽疫链球菌 (Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988发酵生产一种新型生物多糖, 生产过程由下列工艺步骤组成:
(1)将兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988菌种 接种到试管中的斜面培养基制成斜面菌种;
(2)将斜面菌株扩大培养作为种子液;
(3)将种子液接入发酵罐中进行发酵;
(4)生物多糖的分离纯化;
2、根据权利要求1所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的(1)步骤中的斜面培养基由下列重量份组分组成:
蔗糖 20—30份、牛肉蛋白胨 3—5份、酵母粉 3—5份、牛肉粉 2—4份、 KH2PO4 1—4份、NaH2PO4 1—4份、NaHCO3 1—4份、无水MgSO4 0.5—1份、琼脂15 份和水1000份;
制备斜面菌种的工艺条件为:温度30—60℃、培养时间10—14小时。
3、根据权利要求1所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的(2)步骤中种子液由下列重量份组分组成:
蔗糖 20—30份、牛肉蛋白胨 3—5份、酵母粉 3—5份、牛肉粉 2—4份、 KH2PO4 1—4份、NaH2PO4 1—4份、NaHCO3 1—4份、无水MgSO4 0.5—1份和水 1000份;
发酵的工艺条件为:温度30—60℃、转速150—170r/min、培养时间10 —14小时。
4、根据权利要求1所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的(3)步骤中发酵液由下列重量份组分组成:
蔗糖 20—30份、牛肉蛋白胨 3—5份、酵母粉 3—5份、牛肉粉 2—4份、 KH2PO4 1—4份、NaH2PO4 1—4份、NaHCO3 1—4份、无水MgSO4 0.5—1份和水 1000份;
发酵的工艺条件为:发酵液接种量7—9%,温度30—60℃,风量0.5— 0.8vvm,搅拌转速300—500r/min,发酵时间为24—48h,在此反应条件下,每 升发酵液中含生物多糖20—50g。
5、根据权利要求1所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的(4)步骤中生物多糖的分离纯化包括以下四个步骤;
a、发酵完成后,用2—5倍发酵液体积的95%乙醇絮凝,过滤获得多糖粗品;
b、把多糖粗品溶在0.1mol/L的NaCl溶液中,多糖浓度为5—25g/L左右;
c、以硅藻土作为助滤剂,把步骤b的多糖盐溶液进行板框过滤;
d、把经过步骤c所得的滤液通过超滤浓缩15-30g/L,加入3倍体积95%乙 醇絮凝,然后用无水乙醇脱水2—3次得生物多糖;
e、把步骤d获得的生物多糖进行真空干燥,干燥条件为:真空度0.1Mpa, 温度40℃,干燥时间5小时,干燥后的成品为白色粉末状。
6、根据权利要求5所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的a步骤发酵液用2—5倍发酵液体积的乙醇进行絮凝,乙醇浓度为95%;b 步骤中的NaCl溶液浓度为0.1mol/L,多糖浓度为5—25g/L;c步骤中的助滤剂 为细型硅藻土或中型硅藻土或粗型硅藻土或它们之间按任意比例混合的复合硅 藻土;d步骤中超滤所用的超滤膜为中空纤维超滤膜或陶瓷膜或卷式碳酸酯膜等 超滤膜;e步骤中的真空干燥真空度为0.1Mpa,温度为30—50℃,干燥后的成 品,收率为70—95%,纯度达98%以上。
7、根据权利要求1所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的生物多糖具有高产的优点,还具有大分子网状结构所具有的保湿、润滑关 节,改善血管壁通透性,调节蛋白质、水、电解质扩散及运转等作用,可广泛 应用于医疗、食品、化妆品、石油开采等多个方面。
8、根据权利要求1所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的生物多糖结构中包含摩尔比1:1的氨基葡萄糖和糖醛酸及其1,4糖苷键 的连接方式,式中n为0或1或更大的整数,n为200-10000。
9、根据权利要求1所述的一种生物多糖及其生产方法和应用,其特征在于:所 述的生物多糖具有乳化降粘的作用,可应用于石油开采及含油废水处理等方面。
10、兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988。
本发明涉及发酵的方法合成所需化合物,具体属于一种生物多糖及其生产方 法,以及该多糖的应用。
技术背景
随着生物技术的不断发展和进步,生物多糖越来越受到人们的关注,目前 常见的生物多糖主要有真菌多糖和细菌多糖等。真菌多糖的研究在20世纪50 年代就开始了,60年代以后因为它的免疫促进作用引起了科学家的兴趣,人们 逐渐发现了它不仅可以抗病菌、抗病毒、预防和治疗肿瘤等,还具有抗辐射、 抗凝血、降血糖等调节人体生理功能的功效。许多真菌活性多糖,如香菇多糖、 茯苓多糖、云芝多糖、裂褶菌等为人们常见食品、保健品,被广泛的研究和开 发。与真菌多糖相比,细菌的荚膜中也含有丰富的活性多糖,可以通过发酵分 离获得。
常见的细菌多糖多为肽聚糖,肽聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰唾液酸 交替连接的多糖与不同组成的肽交叉连接形成的大分子,是许多细菌细胞壁的 主要成分。大部分肽聚糖分子链的长度和分子量不均一,分子量范围从几十万 到几百万之间,双糖单位数为300-11000对,属于生物大分子。具有保湿活性 的肽聚糖,由于直链轴上单糖之间氢键的作用,在空间上呈刚性的螺旋柱型, 柱内侧因有大量羟基而产生强亲水性。在水溶液中肽聚糖分子链之间形成疏松 的网状结构,能够结合保持大量的水,即具有较强的保水作用,这些水在螺旋 柱内固定不动,不易流失,使得肽聚糖具有很好的保湿作用。细菌多糖拥有的 独特物理性质和化学性质,具有广泛的应用价值,作为乳化剂、增稠剂、稳定 剂、胶凝剂、悬浮剂、润滑剂、食品添加剂、抗癌医药品等被应用于石油、化 工、食品、医疗、制药保健等多个领域。目前已经采用微生物发酵得到的一些 细菌多糖,例如:透明质酸(Hyaluronic acid,HA)、甲壳素(Chitosan)、黄 原胶(Xanthan Gum)、硫酸软骨素(Chondroitin sulfate)、海藻糖(Fucose)、 帕拉金糖(Palatinose)等。
目前已发现的细菌多糖,在拥有独特价值的同时,也具有很多的局限性。 黄原胶是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的生物多糖,被誉为“工业 味精”,但黄原胶分子量小,保湿性能差,且带有颜色,不适合做高级添加剂, 不能够被应用到高级的化妆品、医药品中。甲壳素是存在于自然界中的唯一一 种带阳离子能被生物降解又分布极其广泛的高分子材料,在医药、食品等领域 都有着广泛的应用,是地球上仅次于纤维素的第二大可再生资源,但甲壳素的 生产过程必须使用大量的强腐蚀性的酸和碱,强酸性、强碱性废液的排放给环 境造成严重的污染。废酸液中含有大量的CaCl2,会造成水质的硬化;废碱液中 含有大量的蛋白质,蛋白质的腐臭也会造成生态的恶化。透明质酸(HA)是D- 葡糖醛酸(glucuronicacid)和乙酰氨基-D-葡糖(N-ace tylglucosamine)通 过1-3、1-4糖苷键交替连接,按1:1的摩尔比组成的,是目前发现的自然界中 保湿性最好的物质,被称为理想的天然保湿因子,具有润滑关节,改善血管壁 的通透性,调节蛋白质、水、电解质扩散及运转,促进创伤愈合等作用。采用 生物提取法所得产品虽然纯度高,但受原料来源少生产规模较小的局限,生产 成本偏高,无法广泛应用。采用发酵提取法则存在工艺复杂,产品纯度低,分 级水平差等缺点,应用受到限制。这些弊端使得透明质酸的价格常年居高不下, 尤其是医药级水平的透明质酸价格达2000-10000美元/kg。
本发明利用兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988 生产一种新型生物多糖,该多糖全部由1-4糖苷键连接D-葡糖醛酸 (glucuronicacid)和乙酰氨基-D-葡糖(N-acetylglucosamine)组成(见图1)。 这种新型多糖具有很好的稳定性,分子量大,产量高,生产工艺简单,生产过 程不产生有毒害物质,对环境友好。本多糖不但具有黄原胶高产的优点,还具 有透明质酸大分子网状结构所具有的保湿、润滑关节,改善血管壁通透性,调 节蛋白质、水、电解质扩散及运转等作用,可广泛应用于医疗、食品、化妆品、 石油开采等多个方面,具有重大的现实意义。该多糖的出现进一步拓展了多糖 的应用领域,具有十分重要的科研和市场价值。
本发明所取得的技术进步在于:
(1)本发明所采用的菌株生命力强,在高温、厌氧、好氧、兼性、高盐浓 度等环境下均能很好的生长;
(2)本发明所采用的菌株环境适应能力强,在pH3.0—9.5和温度为20—60℃ 条件下均能很好生长,而且可以利用原油中的长链饱和有机物为碳源,在用于 石油开发方面具有很大的潜力;
(3)本新型生物多糖的生产具有工艺简单、原料来源广泛、生产周期短、 成本低等优势,适合大规模工业化生产;
(4)本发明的新型生物多糖具有强烈的亲水性,可以亲和约为它自身重量 1000倍的水分子,是良好的保湿剂,润滑剂,可以替代目前市场上出现的价格 昂贵的其他多糖产品;
(5)本发明的新型生物多糖性能稳定,耐受pH0.5—9.5,适用范围广泛, 更易于储存。
(6)本发明的新型生物多糖具有大分子网状的结构,通过改性或与其它生 物材料共聚可以形成新的生物材料,具有广阔的科研及应用前景。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
一种半封闭式固定装置 | 2020-08-13 | 3 |
一种利用生物材料制作重金属过滤吸附型材的方法 | 2020-07-15 | 4 |
用于改进生物材料的起始和最终特性的两步体系 | 2020-07-22 | 4 |
一种腺嘌呤核苷酸转运体1的应用 | 2022-05-11 | 2 |
磷酸钙过饱和溶液和利用该溶液的磷酸钙结晶薄膜的制备方法 | 2021-08-22 | 2 |
LHAP1蛋白及其编码基因在调控植物光合作用中的应用 | 2022-09-11 | 2 |
miR-21在诊治蛛网膜下腔出血中的应用 | 2022-08-12 | 3 |
一种稳定表达猪源RIG-I受体基因的NF-κB双荧光素酶报告细胞及其构建方法 | 2021-05-23 | 5 |
一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法 | 2021-03-28 | 2 |
一种用秸秆制作的自动旋转餐桌 | 2020-10-15 | 6 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。