[发明专利]一种中国被毛孢发酵滤液的回收利用方法

说明书

本发明提供了一种中国被毛孢发酵滤液的回收利用方法，所述方法为：以中国被毛孢经发酵培养获得的发酵液过滤后的滤液为进水，采用均相离子交换膜，在进水流量为200‑400L/h、运行电压为20‑30V的条件下进行电渗析处理，收集电渗析流出液，即为中国被毛孢发酵滤液回收水，回收利用；所述回收利用是将中国被毛孢发酵滤液回收水用于配制微生物培养基；本发明所选择的电渗析设备及参数不仅较进口的便宜，而且在相应的参数设置下脱盐率可达95％以上。经过电渗析后，水的收率约为90％。1000L发酵滤液，用电渗析法处理能耗成本大约是1.88元每吨，设备成本约0.5元每吨。因此，采用电渗析法处理发酵滤液并回收利用于培养基用水可以明显降低企业的生产成本。

(一)技术领域

本发明涉及冬虫夏草生产菌中国被毛孢的发酵滤液的回收利用方法以及电渗析后滤液的循环应用。

(二)背景技术

冬虫夏草(Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.)是冬虫夏草菌寄生在鳞翅目(Lepidoptera)蝙蝠蛾科昆虫(Hepialus armoricanus Oberthur)幼虫上的子座及幼虫尸体上的复合体(包括子座和虫体)。冬虫夏草是一类珍贵的传统真菌药材资源，具有代谢产物和生物活性多样的特点，在生物医药领域展现出巨大的应用和发展前景。

上世纪八十年代，本发明人之一的杭州中美华东制药有限公司完成人工生产冬虫夏草的研究，即将冬虫夏草的产生菌中国被毛孢进行微生物液体发酵培养，并且利用菌丝体经干燥制成药品——“百令”胶囊(批准文号：国药准字Z10910036)，能够部分地替代野生冬虫夏草的功能，已经在临床上使用广泛并取得肯定的疗效。

在业内，考虑到生产成本，没有对中国被毛孢的发酵滤液和其中有效成分进行研究，发酵滤液一般被当成废水处理。由于发酵滤液中含有少量的重金属离子等容易造成环境污染的物质，若直接当废水排放会对环境造成一定的危害，因此必须经过废水处理达到行业废水排放标准后直接排放。废水处理将产生不菲的费用，目前处理一吨中国被毛孢的发酵滤液，仅能耗成本就超过5元，而1吨自来水的工业成本也高于6元；同时浪费了发酵滤液中含有的大量的有用资源，如微量元素等。

发酵滤液的处理方法一般有物理处理法、化学处理法和生物处理法。物理处理法采用沉淀、过滤、离心分离、气浮、蒸发结晶、反渗透等方法，化学处理法有中和、混凝、氧化还原、萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗透等，而生物处理法有活性污泥法、生物滤池和氧化塘等，物理和化学处理法具有步骤繁琐和成本高的缺点，利用生物处理法不仅成本低而且环保。

电渗析属于物理方法，一般用于海水的淡化、物料浓缩等。工业上利用电渗析脱盐原理，对生产废水进行处理并回用。Yu-Mei Chao等对电渗析技术用于工业废水回用处理进行了技术和经济上的可行性研究(Chao Y M,Liang T M.A feasibility study ofindustrial wastewater recovery using electrodialysis reversal[J].Desalination.2008,221(1):433–439.)(ref)。T.Sirivedhin等利用电渗析脱除生产废水中的盐分，力图达到饮用水、灌溉用水及牲畜饮水标准(Sirivedhin T,Mccue J,Dallbauman L.Reclaiming produced water for beneficial use:salt removal byelectrodialysis[J].J.Membrane.Sci.2004,243(s 1–2):335-343.)。但一直没有文献报导采用电渗析技术进行发酵滤液的回收利用(ref)。

众所周知，有的发酵产品包含在发酵滤液中，而有的发酵产品则包含在菌体中，而且经过滤去除菌丝体后的发酵滤液并不一定含有一定量的活性成分，更多的是含有危害的次级代谢产物，不一定具有循环利用的价值。因此目前制药企业都将发酵滤液直接将其当成废水进行处理。另外，电渗析前的发酵滤液预处理(过滤等)需要花费一定的费用，而浓度差的缘故容易使电渗析设备结垢并发生反渗透，导致除盐效率不理想，因此，电渗析很少被制药企业所利用。