[发明专利]一种枯草芽孢杆菌生产抗菌肽的后提取工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种提取工艺，适用于抗菌肽的生产，尤其适用于利用枯草芽孢杆菌生产抗菌肽，具体地说，涉及一种枯草芽孢杆菌生产抗菌肽的后提取工艺，属于生物技术领域。

背景技术

抗菌肽（Antimicrobial peptides，AMP）是指生物体内经诱导产生的一类具有抗菌活性的小分子多肽，是天然免疫防御系统的一部分。这类蛋白通常具有耐酸性能好、抗菌谱广、水溶性好、安全性高以及作用快速等特点。其作用机理是，抗菌肽通过蛋白凝聚效应，将其末端尾链直接插入细菌细胞膜，打孔形成一个通道，使细菌内容物外泄导致细菌死亡。与抗生素相比，抗菌肽具有不杀灭益生菌、提高机体免疫机能、无副作用、无残留、无耐药性、可长期使用等优点。因抗菌肽所具有的特性，可将其广泛应用于多个领域。在医药方面，抗菌肽可平衡和调节炎症应答并激发抗原特异性的适应性免疫反应。在食品防腐方面，抗菌肽作为一种天然防腐剂，毒副作用小，可降解，使用安全，甚至对人体有保健作用。在饲料添加剂方面，抗生素的滥用已极大地影响了我国畜牧业的发展，而抗菌肽恰恰解决了其耐药残留、抗药性、环境污染等问题，是一种环保型高效饲料添加剂。

在以上这些领域，我国与国际上一些发达国家相比技术上和普及方面还有不小的差距，并且由于各方面的原因，我国目前尚未全面禁止饲用抗生素，而多数抗生素饲料添加剂为国外已淘汰或将被禁用的产品，这些问题无疑将影响我国畜产品在国际上的声誉，并造成巨大的经济损失。由于微生物生产抗菌肽有成本低、无毒害、周期短等明显优点，加快抗菌肽的研究已势在必行，但当前研究主要集中在乳酸菌，而乳酸菌产生的抗菌肽存在着耐热性差、抗菌谱窄等缺陷。枯草芽孢杆菌产的抗菌肽抑菌谱广、稳定性高，开始引起国内外研究人员的注意，而对于其发酵产生抗菌肽的工业化生产，尤其是后提取工艺，目前仍然面临成本过高，过程复杂，产物效价损耗过大等问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是针对现有技术的不足，以枯草芽孢杆菌为生产菌株，通过对发酵液的后期处理将其加工成抗菌肽成品，具有操作工艺简单、步骤较少，生产成本较低且产品效价较高的优点。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种枯草芽孢杆菌生产抗菌肽的后提取工艺，其特征在于：所述后提取工艺包括依次进行的放罐、离心、膜分离、调节pH值和喷雾干燥步骤。

采用该技术方案，所述后提取工艺的工艺简单、步骤少，且提取效果好。

一种优化方案，所述膜分离步骤中将离心后的上清液进行分级过滤，过滤温度40℃，陶瓷膜设备的进出口压降为0.1～0.15MPa，平均通量为0.5m3/h，除去菌体和杂蛋白率达到99.97%～99.99%，膜分离后的上清液中抗菌肽的抑菌效价为12689～12813。

采用该技术方案，除去菌体和杂蛋白的效果好，且有效保证抗菌肽的活性。

另一种优化方案，所述分级过滤包括四级过滤；

第一级过滤采用50万分子量陶瓷膜，第二级过滤采用35万分子量陶瓷膜，第三级过滤采用15万分子量陶瓷膜，第四级过滤采用5万分子量陶瓷膜。

采用该技术方案，利用分级过滤，更加有效地去除上清液中的菌体和杂蛋白。

再一种优化方案，所述调节pH值步骤中：收集膜分离后的清液，调整pH值至3.5，静置24h后，滤除上层上清液得到含沉淀物的浓缩液，重复滤除操作直至浓缩液体积为调整pH值前上清液体积的50%。

采用该技术方案，既保证了浓缩液中有效成分的含量，又利于后续工序的进行，为快速高效获得抗菌肽干粉打下良好的基础。

进一步的优化方案，所述浓缩液中加入25%麦芽糊精作为赋型剂搅拌均匀后，按照50 L/h的处理量进行喷雾干燥得到抗菌肽干粉。

采用该技术方案，可有效保证抗菌肽的抑菌效价，且便于快速干燥获得抗菌肽干粉。

再进一步的优化方案，所述喷雾干燥的进风温度为120～180℃，出风温度为70～90℃。

采用该技术方案，干燥效果好且不损失抗菌肽的活性。

更进一步的优化方案，所述放罐步骤中发酵液在储料罐中的储存时间为2小时。

采用该技术方案，既保证了抗菌肽的抑菌效价，又在一定程度上增加了成品量，降低了生产成本，并缩短了生产周期。

一种优化方案，所述离心步骤中采用串联的两个连续离心机离心。

采用该技术方案，可有效去除发酵液中的大量沉淀，有利于后续工序的进行。

另一种优化方案，所述调节pH值步骤中调节剂为盐酸、磷酸或柠檬酸。