[其他]生物表面活性劑的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000004026
• 申請日: 1985-05-21
• 公開（公告）號: CN1005005B
• 公開（公告）日: 1989-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 李祖義
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種生物表面活性劑的制備方法，該法將節(jié)桿菌培養(yǎng)在一種最佳培養(yǎng)條件下，并進行代謝調節(jié)，控制適當碳氮比例，能獲高產(chǎn)海藻糖脂；另采用節(jié)桿菌的休止細胞也能廉價簡便地生產(chǎn)海藻糖脂，此海藻糖脂的主要成份是海藻糖四脂。本發(fā)明的產(chǎn)物可用于石油三次開采，消除石油污染，日化、紡織、食品等工業(yè)。

本發(fā)明是一種生物工程。

用微生物來生產(chǎn)表面活性劑是七十年代后期國際生物工程領域中發(fā)展起來的一個新課題。微生物在代謝過程中常分泌一些生化產(chǎn)物，其分子結構具有親水和疏水兩種組分，如糖脂類、磷脂類及脂蛋白類等，生物表面活性劑具有乳化、破乳、潤濕、增溶、發(fā)泡、消泡、抗靜電、抗腐蝕等功能，因此應用范圍甚廣，可應用于石油三次開采，消除石油污染及日化、食品和紡織工業(yè)等方面。

根據(jù)現(xiàn)在研究情況來看，糖脂是最主要的一類生物表面活性劑，日本花王石堿株式會社用球擬酵母（Torulopsis SF）生產(chǎn)槐糖脂（特許公報：昭57-92785，92786），日本S.ltoh實驗室用假單孢菌（Pseudomonas sup）生產(chǎn)鼠李糖脂（J.Anti biotics23，855，1971）西德Wagner實驗室用紅球菌（Rhodococcus erythropolis）生產(chǎn)海藻糖單脂及海藻糖二脂（Ger Pat DE-2646505，DE-2646506，DE-2646507），其中海藻糖脂有良好的表面活性性能，可用于石油三次開采等方面，DE-3248167報導以節(jié)桿菌生長細胞生產(chǎn)海藻糖脂類化合物的方法，但是該法不僅培養(yǎng)其成份復雜、方法繁瑣，而且周期長、產(chǎn)率低、成本高。但上述專利中糖脂的產(chǎn)量僅5-10克/升。

為了使糖脂達到工業(yè)化生產(chǎn)水平，必須改進培養(yǎng)方法，提高產(chǎn)量，降低成本。

本發(fā)明是一種微生物生產(chǎn)海藻糖脂類表面活性劑的方法，具體地說是一種用簡單節(jié)桿菌（Arthrobacter simplex）生產(chǎn)海藻糖單脂和海藻糖四脂的方法，該方法包括用節(jié)桿菌在最佳培養(yǎng)條件下，進行代謝調節(jié)制備海藻糖脂類化合物或者用節(jié)桿菌休止細胞，制備海藻糖脂類化合物。

用本發(fā)明的節(jié)桿菌在培養(yǎng)條件下，進行代謝調節(jié)制備海藻糖脂類化合物的方法，即在節(jié)桿菌存在下的培養(yǎng)物中加入酸或堿，調pH至4-8，以0.5-1.5（體積比）/分鐘的空氣或富含氧氣的空氣通入培養(yǎng)物，培養(yǎng)溫度為20°-40℃，最佳為25°-30℃。在培養(yǎng)液中含有銨鹽或硝酸鹽作為氮源以及其它為繁殖細胞所必需的無機鹽類和生長因子、正烷烴、餾份油、原油、植物油和糖類可作為碳源，發(fā)酵終了，發(fā)酵液用1-3.5倍量的氮仿或二氯甲烷∶甲醇為＊1.5-3∶1（V/V）的溶劑或者用乙酸乙酯提取。

在上述方法中，本發(fā)明用節(jié)桿菌產(chǎn)糖脂的最佳培養(yǎng)條件是，可用玉米漿、旦白胨、牛肉汁、酵母膏作有機營養(yǎng)源，但用酵母膏最好，酵母膏用量控制在0.1-0.5%。另外該菌對微量元素也有特殊要求Zn⁺⁺、Mn⁺⁺、Ca⁺⁺元素要控制一定量，培養(yǎng)液中含有ZnSO₄·7H₂O為0.001-0.005克/升，MnSO₄·2H₂O為0.01-0.05克/升。CaCl₂·2H₂O為0.01-0.05克/升。使菌體中蛋白質合成控制在一定數(shù)量，體內主要進行脂肪代謝，培養(yǎng)液中要控制一定比例的碳、氮源，氮源不能太高，控制碳源和氮源比例為30-40∶1發(fā)酵過程中維持pH4-8，不用氨水，而用KOH或NaOH來調節(jié)。

用本發(fā)明的節(jié)桿菌休止細胞，生產(chǎn)表面活性劑的方法，首先將節(jié)桿菌培養(yǎng)休止細胞，再用休止細胞直接生產(chǎn)海藻糖脂類化合物：先找出利用何種廉價碳源能生產(chǎn)菌體，節(jié)桿菌能長于葡萄糖、蔗糖、甘露糖、果糖、廢糖蜜、甘油、醋酸鹽等碳源，其中廢糖蜜和葡萄糖是較合適的碳源，菌體產(chǎn)量能達10克/升，將休止細胞懸浮于碳酸緩沖液、生理鹽水、蒸餾水或自來水都能產(chǎn)生糖脂，而以磷酸緩沖液作培養(yǎng)液產(chǎn)糖脂最多，磷酸緩沖液濃度可為0.1-0.5M，pH為4-7培養(yǎng)溫度為20°-40℃，最佳溫度是25°-30℃，節(jié)桿菌休止細胞產(chǎn)糖脂可用各種糖類、正烷烴、餾份油或植物油作碳源，其中正烷烴轉化率能達0.4-0.6。