透明質酸的制備

透明質酸（Hyaluronicacid,以下間稱HA）是一種高分子粘多糖具有良好的親水性、生物相容性和保濕能，廣泛應用于食品、化妝品和醫(yī)藥領域。透明質酸的傳統(tǒng)生產方法是主要從動物組織中提取，用微生物酵法生產透明質酸正逐步取代傳統(tǒng)生產方法,其優(yōu)點是原料易得、成本低、所產透明質酸有更高的產量和子量等原因。原料槽'麗幽體分離肉心分離器原料槽'麗幽體分離肉心分離器已知可產生透明質酸的微生物有獸疫鏈球菌Streptococcuszooepidemicus和馬鏈球菌eptococcusequisimilis但原始菌株多具有溶血性和產透明質酸酶等缺點,而且透明質酸產率也不高因高產菌種的選育成為提高發(fā)酵法生產透明質酸產量的先決條件。國內外關于HA生產菌株誘變選育的報道多以獸疫鏈球菌為出發(fā)菌株。Kim等人用NTG誘變獸疫鏈球菌得到高產菌株發(fā)酵罐發(fā)酵產量為6~7g/L,國內發(fā)酵罐發(fā)酵產量多為2~5g/L。陳永浩和王強發(fā)表的論文“透明質酸生產菌的誘變選育”，作者以馬鏈球菌為出發(fā)菌通過紫外線變和60CO-y射線誘變相結合的方法對出發(fā)菌株進行誘變選育篩選出無溶血性、HA產量和分子量均較高的突變株NC168。無溶血性菌株不產生毒素，避免了生產過程中對人體健康的危害也大大降低了分離純化過程的成本。在搖瓶發(fā)酵條件下,突變株NC168的HA產量與出發(fā)菌株相比提高了1倍，為進一步研究發(fā)酵法生產HA打下了基礎。陳永浩等還對透明質酸的發(fā)酵條件、測定、純化及改性進行了系統(tǒng)研究。通過搖瓶發(fā)酵條件、發(fā)酵罐分批發(fā)酵條件的優(yōu)化,突變株NC168經2.5L發(fā)酵罐發(fā)酵，生產透明質酸的產量達到3.0g/L;馬朝梅采用直接上發(fā)酵罐（5m3）生產透明質酸，實現(xiàn)了一步發(fā)酵直接上發(fā)酵罐（5m3）的創(chuàng)新，不僅減輕了分析和發(fā)酵的勞動強度,而且節(jié)省了種子罐的生產環(huán)節(jié)，減少了染菌機率。經條件優(yōu)化透明質酸的產率達到7.06g/L，下罐的粘度由原來的平均250CP左右提高到了400CP以上，實現(xiàn)了高產率、高分子量透明質酸的發(fā)酵生產采用10L小型發(fā)酵罐，對變異菌株的分批發(fā)酵生產HA的培養(yǎng)條件進行了研究。分別考察了初糖濃度、pH、培養(yǎng)溫度、氧的傳遞、HA合成前體UMP的添加對發(fā)酵的影響。結果表明，高的初糖濃度對菌體的生長和HA的合成產生抑制作用。HA合成前體UMP的添加可以促進菌體的繁殖和大幅度地提高HA的產量。雖然HA產量較優(yōu)化前有所提高但產量仍然偏低,原因是分批發(fā)酵轉化率低，有底物抑制、葡萄糖效應、代謝阻礙等問題不適合投入工業(yè)化的生產。武薇等對透明質酸補糖分批發(fā)酵工藝進行了研究，發(fā)現(xiàn)通過分批補加葡萄糖較分批發(fā)酵時HA產量提高90%,因此，有待于對補料或連續(xù)發(fā)酵方面進行相關研究。若進一步建立發(fā)酵動力學模型,對更好地調控發(fā)酵參數(shù)意義頗大。發(fā)酵液經預處理后,再采用CPC法進一步純化HA,綜合考慮選取CPC法用于直接沉淀發(fā)酵液用量大、成本高以及乙醇沉淀法不僅用量多，還存在操作的安全性問題故可在分離純化方法遴選、優(yōu)化組合及降低生產成本方面進行進一步研究或加強新提取工藝的開發(fā)，在完善傳統(tǒng)工藝的同時,可嘗試使用離子交換、膜過濾、親和層析等新的分離技術來進行分離純化工作。目前已有相關方面的研究。雖然利用微生物發(fā)酵法進行HA生