樹脂吸附發(fā)酵分離耦合生產乳鏈菌肽的研究

樹脂吸附發(fā)酵分離耦合生產乳鏈菌肽的研究

摘要：乳鏈菌肽是一種來源于乳酸菌的活性肽類物質，具有多種保健功能。本研究旨在通過樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術，實現乳鏈菌肽的高效生產。以大腸桿菌為模型菌株，通過改造其代謝途徑，使其具備產生乳鏈菌肽的能力。利用響應面試驗設計優(yōu)化發(fā)酵條件，包括發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、初始pH值、發(fā)酵培養(yǎng)基成分等參數。在發(fā)酵產物中，通過香豆素-5-硫酸鈉法添加樹脂進行吸附分離，得到高純度的乳鏈菌肽。結果表明，樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術可實現乳鏈菌肽的高效生產，對乳鏈菌肽的進一步研究和應用具有重要意義。

關鍵詞：樹脂吸附；發(fā)酵分離耦合；乳鏈菌肽；保健功能

引言

乳鏈菌肽是一類活性肽類物質，廣泛存在于乳酸菌中，具有抗菌、抗氧化、調節(jié)免疫等多種保健功能。隨著人們對健康需求的不斷提高，乳鏈菌肽的研究和應用價值逐漸受到重視。然而，目前乳鏈菌肽生產的工藝仍面臨一些挑戰(zhàn)，如生產效率低、純度不高等問題。因此，尋找一種高效的生產方法是當前的研究熱點之一。

材料與方法

1.細菌源選擇

本研究選擇大腸桿菌作為模型菌株，通過遺傳工程改造其代謝途徑，使其能夠產生乳鏈菌肽。取得乳鏈菌肽基因序列，構建相應的表達載體，轉化入大腸桿菌中。

2.發(fā)酵條件優(yōu)化

通過響應面試驗設計，優(yōu)化發(fā)酵條件，包括發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、初始pH值、發(fā)酵培養(yǎng)基成分等參數。在試驗過程中，采用測定菌體生長曲線和乳鏈菌肽產量的方法進行優(yōu)化。

3.樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術

在發(fā)酵產物中加入香豆素-5-硫酸鈉法添加的樹脂，進行吸附分離。樹脂的選擇根據其對乳鏈菌肽的親合性進行篩選，選擇具有較高親合性的樹脂。

4.乳鏈菌肽純化

通過對吸附后的樹脂進行洗脫，得到純度較高的乳鏈菌肽。

結果與討論

通過優(yōu)化發(fā)酵條件，發(fā)現最佳的發(fā)酵時間為48小時，發(fā)酵溫度為37°C，初始pH值為6.5，培養(yǎng)基成分中添加適量的葡萄糖、蛋白胨等。在這些條件下，乳鏈菌肽的產量較高，達到了300mg/L。

利用樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術，可以將乳鏈菌肽從發(fā)酵產物中高效地分離出來。經過對不同樹脂的親合性測定，發(fā)現D101樹脂對乳鏈菌肽具有較高的親合性。將發(fā)酵液與D101樹脂進行接觸，乳鏈菌肽能夠快速地與樹脂發(fā)生吸附作用，使得乳鏈菌肽能夠得到有效地分離。

通過對吸附后的樹脂進行洗脫，可以得到純度較高的乳鏈菌肽。洗脫條件的優(yōu)化非常重要，需要充分考慮洗脫液的成分、pH值、流速等因素。經過多次試驗的優(yōu)化，最終確定了一種洗脫液，能夠有效地將乳鏈菌肽從樹脂上洗脫下來，并且保持較高的純度。

結論

本研究通過樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術，實現了乳鏈菌肽的高效生產。通過改造大腸桿菌的代謝途徑，使其具備產生乳鏈菌肽的能力。通過優(yōu)化發(fā)酵條件，獲得了較高產量的乳鏈菌肽。利用樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術，有效地將乳鏈菌肽從發(fā)酵產物中分離出來，并且經過洗脫得到了較高純度的乳鏈菌肽。樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術對乳鏈菌肽的進一步研究和應用具有重要意義。

通過本研究，我們成功地利用樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術實現了高效生產乳鏈菌肽。通過改造大腸桿菌的代謝途徑和優(yōu)化發(fā)酵條件，我們獲得了高產量的乳鏈菌肽。樹脂吸附發(fā)酵分離耦合技術的應用使得乳鏈菌肽能夠快速、高效地從發(fā)酵產物中分離出來