[发明专利]一种具有免疫活性的南极海冰菌胞外多糖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是医药生物技术，更详细地讲是关于海冰微藻和细菌等微生物提炼一种具有免疫活性的南极微生物胞外多糖及其制备方法。

背景技术

目前普遍认为，多糖是一种无细胞毒的免疫促进剂，多种多糖能够分别或同时刺激巨噬细胞、B细胞、T细胞、自然杀伤细胞(NK)，增强这些细胞的活性；促进巨噬细胞分泌白细胞介素1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF)；促进T淋巴细胞产生白细胞介素2(IL-2)；激活白细胞产生干扰素；调节抗体和补体生成等。多糖能够对免疫系统发挥诸多的调节作用，可以改善机体的免疫功能。微生物来源的多糖，尤其是细菌和真菌的胞外多糖，具有易于分离纯化、产量高等优势颇受青睐。

南极海冰中发现了大量的微生物(海冰微藻和细菌)及其产生的胞外多糖，这些物质聚集在冰藻和细菌生存的海冰通道中，提供了海冰和冰水界面的有机碳，是能源传输的主要物质；并且还可以保护细胞在结冰时免受冰晶的伤害，缓冲pH以及盐浓度的变化，可以降低其它化学物质的伤害。与常规环境的细菌相比，极地细菌胞外多糖的结构组成具有特异性，其复杂的糖链缠结与分子内的缔合增加，形成了独特多聚体三级结构和物理特性。极地细菌胞外多糖富含糖醛酸羧基基团，氨基糖氨基化合物，硫酸盐和羟基基团；且有高比例的羟基基团，尤其硫酸化程度，这些功能基团均与其生物活性相关。因此从南极微生物中发现结构新颖、活性独特的胞外多糖，阐明其结构与功能的关系，对于南极微生物资源的开发利用具有重要的意义。然而，具有免疫活性的南极微生物胞外多糖的研究尚未见报道。因此，从海冰中获取和提炼胞外多糖是医药生物技术的重大突破，也是研发和利用南极海冰资源的迫切需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能消除上述缺点，具有方法简单、结构新颖、活性独特、性能稳定、功能奇特、成本低廉、药用价值大，可调节和提高机体免疫力等特点的一种具有免疫活性的南极微生物胞外多糖及其制备方法。尤其是采用液体深层发酵、分离纯化的制备方法，以及科学的试验手段，首创性的从海冰中获得微生物胞外多糖及其提炼方法，开创了南极海冰微生物综合利用的新方法和途径，开发了海冰微生物的药用价值和用途，获得了海冰微生物提炼多糖的方法，自然资源得到有效地开发和利用，降低了生产和使用成本，提高了社会和经济效益，海冰微生物多糖的获得是医药生物技术的重大突破，为开发研究改善和提高机体免疫力的药品和食品奠定了基础，是理想的南极及海冰免疫活性微生物胞外多糖的专用制备方法。

本发明的一种具有免疫活性的南极微生物胞外多糖是指胞外多糖EPS-I，它是从南极菌NJ-S2发酵液中分离提取的胞外多糖EPS-I，其特征为白色絮状物，易溶于水和二甲基亚砜，相对分子量为60kDa，主要由阿拉伯糖、甘露糖和葡萄糖组成，其组成比为：阿拉伯糖∶甘露糖∶葡萄糖＝26∶40∶21。

本发明的一种具有免疫活性的南极微生物胞外多糖的制备方法，即：胞外多糖EPS-I的提取纯化方法如下：

1、种子制备：

培养基：蔗糖22.5g，豆粉10.5g，K₂HPO₄0.2g，Na₂SO₄0.1g，FeSO₄7H₂O0.01g，CaCO₃2g，陈海水1000mL，pH值7.2，121℃灭菌20min；按5％的比例接入NJ-S2的菌悬液，10℃、120rpm，培养48h备用。

2、深层发酵制备胞外多糖发酵液：

培养基：蔗糖45g，豆粉21g，K₂HPO₄0.2g，Na₂SO₄0.1g，FeSO₄7H₂O 0.01g，CaCO₃3g，陈海水1000mL，pH值7.2，121℃灭菌20min。100L发酵罐的加料量为70L，按5％的比例接入NJ-S2种子液，发酵温度利用外接低温循环水控制，发酵温度利用循环冷冻机控制，罐内温度保持在101℃；通过空气压缩机向罐内通入压缩空气，以提供发酵过程中需要的氧气；不断搅拌，搅拌速度为250r/min，用灭菌的豆油作为消泡剂来消除在搅拌过程中产生的气泡。培养144小时，胞外多糖产量可达3.5g/L。

3、胞外多糖发酵液的后处理：