納他霉素發(fā)酵液提取工藝研究

朱維忠 張興燦 王宏 劉珂 宋超（山東魯抗股份有限公司，山東 濟寧 272000）

納他霉素(natamycin)是納塔爾鏈霉菌、褐黃抱鏈霉菌等微生物的次級代謝產物，是一種多烯烴大環(huán)內醋類抗真菌劑，其提取高純度產品為含3分子以上結晶水的白色無味結晶粉末，是一種高效低毒的抗真菌劑、食品防腐劑，在醫(yī)療、食品、養(yǎng)殖等行業(yè)中的應用也越來越廣泛，有著較好的市場前景。

納他霉素是一種兩性物質，等電點為6.5，在發(fā)酵液中呈晶體狀，難溶于pH在2-10之間的水或其他有機溶劑，易溶于部分堿性或酸性的溶劑，可利用其不同pH值下的溶解性對納他霉素進行提取純化。

1 測量不同溫度和pH值下納他霉素在水中的溶解度(u/ml)，結果如下：

納他霉素在水中的溶解度

根據(jù)實驗結果，繪制納他霉素在不同溫度及pH 下的溶解度曲線圖

納他霉素的溶解曲線圖

可見，pH 值在2-10 之間納他霉素在水中的溶解度非常低，pH值大于11以上時，溶解度快速上升。根據(jù)這種情況可以選擇兩種路線從發(fā)酵液中提取納他霉素。路線一：發(fā)酵液pH值控制在2-10之間將納他霉素保留在菌體中，再利用溶劑將其提取出來。路線二：發(fā)酵液pH值控制在11以上，將納他霉素溶解釋放在水相中，收集濾液將納他霉素進一步提取出來。

2 菌體提取路線

發(fā)酵液預處理pH調節(jié)到7-9，納他霉素以晶體狀態(tài)存在發(fā)酵液中，通過板式過濾或離心等固液分離設備將菌體分離，通過篩選對比，可選擇乙醇水溶液做菌體提取溶劑，提取率高并且溶劑低毒易回收。

取1000g濕菌體，分別加入不同濃度的乙醇，調節(jié)不同濃度pH，攪拌提取60min，檢測提取液效價，計算提取收率，結果如下圖

隨著乙醇濃度的降低，提取收率逐漸提高，但70%以后提取率基本穩(wěn)定，但是進入提取液的水溶性雜質有所提高，對后續(xù)提取工藝造成影響，考慮到濕菌體中含有一定量的水分，提取時乙醇濃度確定為75%，pH 為10-12。為提高提取率，可采用兩次提取套用模式，提取率可在80%以上。提取液經濃縮脫色以后，調節(jié)pH 至等電點將納他霉素結晶分離可得納他霉素產品。

3 濾液提取路線

根據(jù)納他霉素在水相中的溶解性，發(fā)酵液pH 值調節(jié)在11以上，將納他霉素溶解釋放在水相中，經固液分離收集濾液；濾液調節(jié)pH值6-7即可將納他霉素結晶沉淀出，分離后進行重結晶即可得到高純度納他霉素。

4 結語

利用納他霉素在不同溶劑的溶解性，通過調節(jié)pH 值將納他霉素分離提取純化。路線一通過有機溶劑從菌體中提取納他霉素，提取物質量較好，目前已經在工業(yè)化生產中應用；路線二采用水相提取，工藝勞動強度低，環(huán)境污染小，有較大的應用潛力。

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