[发明专利]一种提取L-色氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工领域，特别是涉及一种提取L-色氨酸的方法。

背景技术

L-色氨酸是含有吲哚基德中性芳香族氨基酸，呈白色或略带黄色的叶片状结晶或粉末，无臭，有甜味。水中溶解度为1.14g/l(25℃)，溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解。微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。

L-色氨酸是人和动物的必需氨基酸之一，对人和动物的生长发育起一定的制约作用。在生物体内从L-色氨酸出发可合成激素、色素、生物碱、辅酶和多种生理活性物质。在临床上主要用于医药，如氨基酸输液，抗闷剂，抗臭滤药，调节脑代谢等作用。新近的研究报导，L-色氨酸在体内能借助维生素B₆的作用生成神经荷尔蒙的前体5-羟基色胺，从而促进睡眠和精神安定，已被用作保健食品和安神药。目前色氨酸的主要应用是作营养药剂，人工合成膳食，必需氨基酸片，及水解蛋白质的添加剂。色氨酸与铁剂、维生素等合用可以提高抗贫血疗效，此外，还可用作消化溃疡组氨酸的佐药，用于治疗失眠症、焦虑症、精神紧张和烟瘾毒瘾等。

近年来，L-色氨酸作为必需氨基酸，在各个领域应用日益广泛，随着赖氨酸、蛋氨酸的大量应用，价格一直较高的L-色氨酸更希望有廉价高效的生产及提取方法，以便推进L一色氨酸的应用。和其他生物工程产品一样，色氨酸工业生产也常常会受到生产成本的制约，而在生产成本的构成中，分离提取等下游工程的成本占有相当的比例。因此，研究L一色氨酸的提取方法具有重要的理论意义和实用价值。直接发酵法生产L一色氨酸时，发酵液中副产氨基酸较多，增加了分离提取L一色氨酸的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种提取L-色氨酸的方法，以解决现有技术存在的上述问题。

本发明提供一种提取L-色氨酸的方法，包括下述步骤：将L-色氨酸发酵液通过絮凝剂絮凝后压滤，压滤得到的清液用活性炭脱色，然后经离子交换树脂处理后，再用氨水洗脱，所得洗脱液经浓缩结晶即得L-色氨酸。

所述L-色氨酸发酵液由大肠杆菌发酵得到，其中L-色氨酸的含量为20～30g/L。

所述絮凝剂选自A645或A856，絮凝剂添加量为10～30ppm/L，絮凝温度为50～80℃，絮凝时间为30～60min；其中所述絮凝剂购自江苏南天絮凝剂有限公司，型号为A645及A856，A856的絮凝效果较好。

所述活性炭添加量为5～10g/L，优选8g/L，脱色温度为60～80℃，脱色时间30～60min；优选采用购自中国江苏溧阳竹溪活性炭有限公司的竹溪粉末活性炭。

所述压滤得到的清液脱色后先用98％浓硫酸调pH值至2.0～4.0。

所述离子交换树脂型号为WD-2氨基酸树脂，离子交换柱于50～70℃保温。

洗脱用的氨水浓度为1.5～2.5％(V/V)，优选为1.8％，洗脱温度为50～70℃。

将色氨酸洗脱液在50～70℃下真空减压浓缩。

所述洗脱液浓缩结晶时缓慢降温，温度降至20～25℃后维持1～2小时，离心，晶体用纯水洗涤，再置于50～80℃烘干。

本发明的提取L-色氨酸的方法具有以下有益效果：提取收率高，产品纯度高，工艺简单操作简便，劳动强度小，对环境的污染小。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

L-色氨酸发酵液来源：由大肠杆菌(安徽丰原发酵技术工程研究有限公司)发酵所得，其中发酵液中的L-色氨酸含量为20～30g/L；

絮凝剂A856和A645购自江苏南天絮凝剂有限公司；

实施例中所用的离子交换树脂为WD-2氨基酸专用树脂，购自安徽皖东化工有限公司；

竹溪粉末活性炭购自中国江苏溧阳竹溪活性炭有限公司。

实施例1

将20L浓度为25g/L的L-色氨酸发酵液加热至60℃后添加200ml1g/L A856絮凝剂，保温30min后用小板框压滤，得到22L清液，清液加热至65℃后添加竹溪粉末活性炭140g缓慢搅拌脱色30min，真空抽滤，滤饼用纯水洗涤，脱色液及洗水混合收集；收集的脱色液用浓硫酸调pH至3.0后进离子交换柱，待柱出口流出液呈微酸性(约为pH5)时用1.8％(V/V)氨水洗脱，洗脱温度为60℃，共收集洗脱液40L，真空减压浓缩至5L后缓慢降温结晶，搅拌转速150RPM，温度降至20℃后维持1小时，离心，晶体用500ml纯水洗涤、在50℃真空干燥得到422gL-色氨酸产品，纯度为99.25％，收率为83.77％。

实施例2