[发明专利]采用产PUFA的微藻发酵废液制备胞外多糖的方法及其应用

说明书

本发明要提供了一种从产PUFA的微藻发酵废液中制备胞外多糖的方法，包括下述步骤：(1)将微藻培养液进行固液分离，得到不含藻细胞的微藻发酵废液；(2)微藻发酵废液通过微滤膜，得到微滤透过液；(3)将微滤透过液通过超滤膜，得到超滤透过液和浓缩液，并收集浓缩液；(4)将超滤浓缩液在40‑80℃条件下进行浓缩，得到浓缩浆；在65‑85℃，真空条件下烘干，即得微藻胞外多糖。本发明不但减少了废水的排放，具有良好的社会效益；同时还实现了高效制备微藻胞外多糖，并对提取的胞外多糖进行应用，大大增加了经济效益，因此具备广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于生物学领域，涉及微藻培养领域，具体涉及一种从产PUFA的微藻发酵废液中制备胞外多糖的方法及其应用。

背景技术

多糖在自然界分布极广且用途广泛，在医药、食品、化妆品、废水及重金属离子处理、造纸、印刷等领域均有应用。近些年来，微生物来源的多糖越来越引起人们的广泛注意。而随着研究的深入，学者们发现多种微藻的胞外多糖具有很强的生物学活性，微藻胞外多糖的研究也更加引起人们的关注。

微拟球藻(Nannochloropsis)、裂壶藻(Aurantiochytrium)与寇氏隐甲藻(Crypthecodinium cohnii)具有优越的生产多不饱和脂肪酸(PUFA)的能力，是应用于工业化培养生产ω-3多不饱和脂肪酸(特别是EPA和DHA)的藻种。目前这类微藻的年产量近5000吨，培养生产过程中每年所产生的发酵废液超过10万吨，尚未得到有效利用。近年研究发现，微拟球藻、裂壶藻与隐甲藻在培养过程中能产生大量的胞外多糖；然而，目前这类微藻胞外多糖的纯化制备技术及应用开发研究还极为有限。

专利CN 105331656 A涉及了一种寇氏隐甲藻胞外多糖的制备方法以及该胞外多糖的应用；专利CN 103204951 B涉及了一种裂殖壶藻胞外多糖的分离纯化方法。但在这些专利中，采用的仍然是传统的胞外多糖的“醇沉”分离纯化方法，即去除藻细胞-浓缩-透析-醇沉-干燥的工艺。“醇沉”法不仅费时费力，而且效率较低，因此难以进行规模化生产。在醇沉过程中，由于单糖往往伴随着多糖同时被醇沉下来，单糖的去除率较低，因此，需要多次醇沉，耗费酒精和人工较多，生产成本较高；同时，传统的热浓缩方式，耗用大量的蒸汽，对生产成本和产品质量有较大影响。

随着技术的进步和加工工艺的发展，各种膜材料逐渐用于生物分离工艺，从而使原本复杂的分离工艺变得简单易行。与传统分离方法相比，膜分离方法具有效率高、工作条件温和、可连续操作等优点，因此，在工业上得到了越来越广泛的应用。专利CN 101838342A介绍了一种微藻胞外多糖的膜分离方法，利用径向流微滤去除培养液中杂质，利用切向流超滤分离胞外多糖。但该方案只针对单一方向上的单一参数进行了优化(径向流流速与切向流跨膜压力)进行了优化，而未对微滤与超滤孔径与截留分子量进行优化，从而对产物纯度造成影响。

专利CN 103406080 A介绍了一种利用细菌来源的胞外多糖作为共轭亚油酸微胶囊壁材的方法。但该方法使用了复凝聚法制备，制备步骤复杂，且使用了冷冻干燥技术作为最后的成胶囊技术，能源消耗大，成本高且形成微胶囊容易聚集分散性差。

发明内容

针对上述问题，本发明要提供了一种从产PUFA的微藻发酵废液中制备胞外多糖的方法。本发明不但减少了废水的排放，具有良好的社会效益；同时还实现了高效制备微藻胞外多糖，并对提取的胞外多糖进行应用，大大增加了经济效益，因此具备广阔的市场应用前景。

本发明的技术方案是：

采用产PUFA的微藻发酵废液制备胞外多糖的方法，包括下述步骤：

(1)将微藻培养液进行固液分离，得到的液体部分即为不含藻细胞的微藻发酵废液；所述微藻发酵废液为微拟球藻发酵废液、裂壶藻发酵废液或寇氏隐甲藻发酵废液。