發酵產物提取的超濾
A. 谷氨酸發酵產物如何提取
1、過濾去除菌體細胞
2、調節PH值,降溫後等電點結晶。
3、晶體分離(自然沉降法或離心法等),洗滌
4、母液合並發酵液重新結晶
。。。。。。
參考http://ke..com/view/2189312.htm#sub2189312
B. 發酵產物後處理過程的分離純化必須的注意事項是什麼
產物如果是高分子活性物質,需要保證活性不損失,這就需要較為溫和的操作條件,但是如果是小分子的物質,就不必考慮。另外在操作過程中盡量不要引入新的雜質。
C. 裂殖酵母(SCHIZOSACCHAROMYCES)菌絲體發酵產物提取物濾液、去離子水、丁二醇、聚
你可以一個個查每種物質的作用,就知道了
D. 發酵產物常用分離方法有哪些目的是什麼
產物分離提取處理過程分為哪些步驟? ①發酵液預處理和固液分離:預處理的目的是改善發酵液性質,以至於固液分離,常用酸化、加熱和加絮 發酵液預處理和固液分離: 凝劑等方法。
②提取:常用方法有吸附法、離子交換法、沉澱法、萃取法、超濾法 提取: ③精製; 由於提取時,純度提高不多,需要進一步精製; 精製; ④成品加工:根據產品應用要求,有時需要濃縮、無菌過濾和去熱源、乾燥,加穩定劑等加工步驟。
E. 發酵中的提取
發酵過程完成後,要根據你所要的目標產物決定你的提取方案。一般都是先要固液分離,方法有板框過濾和離心。分離後可以根據目標產物,採用不同的提取方法。一般有噴霧乾燥、閃蒸、超濾、凍乾等不同工序的操作。
F. 微生物發酵產物離子交換提取法原理
90、穩態:神經系統、體液和免疫系統調節下,內環境的相對穩定
溫度、pH、滲透壓,水、無機鹽、血糖等化學物質含量
血漿 7.35—7.45 緩沖對 NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4
2/3細胞內液 組織液
91、65%體液 1/3細胞外液 血漿 淋巴
(內環境) 不是血液 血液>血漿>血清
食物 排尿
92、體內水來源 飲水 水排出途徑 出汗 皮膚
代謝水(有氧呼吸)面蟲、駱駝 呼氣 肺
(氨基酸脫水縮合) 排遺 消化道
93、K不吃也排 不經過出汗排
腎上腺分泌醛固酮(固醇) 保Na排K
高溫工作、重體力勞動、嘔吐、腹瀉→→應特別注意補充足夠的水、Na(食鹽)
細胞外液滲透壓下降,出現四肢發冷、血壓下降、心率加快
K對細胞內液細胞滲透壓起決定作用,維持心肌緊張、心肌正常興奮性 K心
94、血糖三來源(食物、分解、轉化) 三去向
糖的主要功能:供能
胰島素 唯一降血糖激素;增加糖的去路,減少糖的來源 胰高血糖素、 腎上腺素 升血糖
胰高血糖素促進胰島素分泌,胰島素卻抑制胰高血糖素分泌
血 糖 升 高
↓ ↑ ↑
下丘腦某區域→胰島B細胞 胰高血糖素↑ 腎上腺素↑
↓ ↑ ↑
胰島素↑ 胰島A細胞 腎上腺髓質
↓ ↑ ↑ 下丘腦另一區域
血 糖 降 低
<50-60 低早 <45 低晚 >130高 >160-180糖尿
一次性攝糖過多,暫時尿糖 持續糖尿不一定糖尿病,如腎炎重吸收不行
糖尿病 血糖高且有糖尿 驗尿驗血 三多一少症狀?
不吃少吃多吃含膳食纖維多的粗糧和蔬菜
95、營養物質:
蛋白質不足:嬰幼兒、兒童、少年生長發育遲緩、體重過輕 成年人浮腫
提供能量
營養物質功能 提供構建和修復機體組織的物質
提供調節機體生理功能的物質
維生素:維持機體新陳代謝、某些特殊生理功能
VA:夜盲症
維生素 VB:腳氣病
VC:壞血病
VD:佝僂病、骨軟化病、骨質疏鬆症
96、溫度感受器分為冷覺感受器和溫覺感受器(分布皮膚、粘膜、內臟器官)
體溫來自代謝釋放熱量(不是ATP提供),體溫恆定是產熱量,散熱量動態平衡結果
寒冷 炎熱
↓ ↓
皮膚冷覺感受器 溫覺感受器 血管
↓傳入神經 ↓ 立毛肌
下丘腦體溫調節中樞 下丘腦 骨骼肌
傳出神經 ↓ 汗
皮膚血管收縮 骨骼肌戰粟(產能特多) 血管舒張
皮膚立毛肌收縮 皮膚立毛肌收縮 汗液分泌增多
↓雞皮疙瘩 腎上腺素↑
縮小汗毛孔 甲狀泉激素↑
減少散熱 增加產熱 散熱量增加 不能減少產熱
調節水分、血糖、體溫
97、下丘腦 分泌激素:促激素釋放激素 抗利尿激素
感受刺激:下丘腦滲透壓感受器
傳導興奮:產生渴覺
第一道防線:皮膚、粘膜等
非特異性免疫(先天免疫)第二道防線:體液中殺菌物質、吞噬細胞
98、免疫 特異性免疫(獲得性免疫) 第三道防線:體液免疫和細胞免疫
在特異性免疫中發揮免疫作用的主要是淋巴細胞
淋巴細胞的起源和分化:胸腺—T 骨髓—B
免疫細胞:B、T
免疫系統的物質基礎 免疫器官:扁桃體、淋巴結、脾
免疫物質:抗體、淋巴因子(白介素、干擾素)
99、抗原特點:①一般異物性 但也有例外:如癌細胞、損傷或衰老的細胞
②大分子性
③特異性 抗原決定簇(病毒的衣殼)
100、體液免疫: 記憶細胞
↓ ↓再次受相同抗原刺激
抗原→→吞噬細胞→→T細胞→→B細胞→→→效應B細胞→→→抗體
↑ (攝取處理) (呈遞) (識別)
感應階段 反應階段 效應階段
效應B細胞產生:抗體(免疫球蛋白)、抗毒素、凝集素
效應T細胞產生:淋巴因子、干擾素、白細胞介素
識別抗原:B細胞、效應T細胞、記憶B/T
效應B細胞獲得有三途徑(直接、間接、記憶)
記憶細胞受相同抗原再次刺激後引起的二次免疫反應:更迅速、更強
再次接受過敏原(概念)
過敏反應 抗體分布 細胞表面
組織胺:體液調節
101、免疫失調引起的疾病 自身免疫疾病:風濕…類風濕…系統性紅斑狼瘡
先天性:先天性胸腺發育不全
免疫缺陷病 獲得性:艾滋病、肺炎、氣管炎
(人類免疫缺陷病毒) HIV↓攻擊T細胞
(AIDS) 獲得性免疫缺陷綜合症
102、色素吸收、傳遞、轉換光能 色素不能儲存光能
蛋白質、氨基酸也不能儲存
少數特殊狀態葉綠素a 最終電子供體:水
高能量、易失電子 光能→ 電能 最終電子受體:NADP+
103、C4植物:玉米、高梁、甘庶、莧菜
既C3又C4 CO2固定能力強 先CO2+C3→C4
C3、C4葉肉細胞都含正常葉綠體
選修 C3維管束鞘細胞無葉綠體
圖 C4維管束鞘細胞含無基粒的葉綠體 不進行光反應
(P29) C4植物花環型結構 里圈:維管束鞘細胞 外圈:部分葉肉細胞
降低呼吸消耗 增加凈光合量
104、提高產量 延長光合作用時間 光:光質、強度、長短
提高農作物對 增大光合作用面積 溫度:影響酶的活性
光能利用率 提高光合作用效率 水
礦質元素 N、P、K、Mg
CO2 農家肥、CO2發生器
105、生物固氮:N2 → NH3
根瘤菌的特異性:蠶豆根瘤菌侵入蠶豆、菜豆、豇豆;大豆根瘤菌侵入大豆。
N素
根瘤菌 有機物 豆科植物 異養需氧
共生固氮菌 根瘤 薄壁細胞 愈傷組織
固氮菌 自生≠自養 根瘤菌拌種 豆科植物綠肥
自生固氮菌:圓褐固氮菌(固氮+激素)
生物固氮(主:根瘤菌) 工業固氮 高能固氮
106、N循環 硝化、反硝化、氨化作用
反硝化:氧氣不足NO3-→N2
自生固氮菌的分離原理:無氮培養基對固氮菌的選擇生長
物質基礎:線粒體、葉綠體中的DNA(質基因)
…線粒體
107、細胞質遺傳 典型代表 …葉綠體 花斑植株→三種
特點 母系遺傳(受精卵中的細胞質幾乎全來自卵細胞)
後代性狀不出現一定分離比
(形成配子時,質基因不均等分配)
編碼區:編碼蛋白質 連續的
原核細胞 非編碼區 編碼區上游:RNA聚合酶結合位點
基因結構 調控 編碼區下游
108、基因的結構 真核細胞 非編碼區
基因結構 編碼區 內含子:非編碼序列
外顯子:能編碼蛋白質內含子>外顯子
原核基因無外顯子內含子之說
主要分布於微生物
剪刀:限制性內切酶 特異性(專一性)
(200多種) 獲得粘性末端
109、基因的操作工具 針線:DNA連接酶:扶手(磷酸二脂鍵)不是踏板(氫鍵)
條件①復制保存②多切點③標記基因
種類:質粒、病毒
運輸工具:運載體 ①染色體外小型環狀DNA
②存在於細菌、酵母菌
質粒特點 ③質粒是常用的運載體
④最常用:大腸桿菌
⑤對宿主細胞的生存無
基因工程 (基因拼接技術、DNA重組技術、轉基因技術) 決定性作用
直接分離 常用鳥槍法
提取目的基因 人工合成(反轉錄法、根據已知AA序列合成DNA)
目的基因與運載體結合 同一種限制酶
110、基因操作步驟 將目的基因導入受體細胞→細菌、酵母菌、動植物
CaCl2處理細胞壁 ( 受精卵好 繁殖速度快)
目的基因的檢測和表達:標記基因、目的基因是否表達?
逆轉錄 鹼基互補配對
mRNA 單鏈DNA 雙鏈DNA
推測 推測 合成
氨基酸序列 mRNA序列 DNA鹼基序列 目的基因
葯(胰島素、干擾素、白細胞介素、乙肝疫苗)
111、基因工程的成果 治病:基因診斷與基因治療(基因替換)
新品種(轉基因) 食品工業(食物)
環境監測(DNA分子雜交 探針)
生物固氮、基因診斷、基因治療、單細胞蛋白(微生物菌體本身)、
單克隆抗體、生物導彈(單抗+抗癌葯物)
112、 間接聯系 核心 核膜
高爾基體 內質網 細胞膜
線粒體膜
間接(具膜小泡) (內吞外排說明雙向)
分泌蛋白:抗體、蛋白質類激素、胞外酶(消化酶)等分泌到細胞外
粗面內質網上的核糖體 內質網運輸加工 高爾基體加工 成熟蛋白質 胞外
113、生物膜系統(不等於生物膜):細胞膜、核膜及由膜圍繞而成的細胞器
離體→營養物質+激素 適宜溫度+無菌
植物組織培養 離體→愈傷組織→根芽(胚狀體)→植物體
選無病毒 尖(生長點) 紫草素
114、植物細胞工程 兩種不同→雜種細胞→新植物體
植物體細胞 去掉細胞壁→原生質體→雜種細胞→新植物體
雜交 種間存在生殖隔離 不能有性雜交
好處:克服遠源雜交不親和障礙 培育新品種
是其它動物細胞工程技術的基礎
動物細胞培養 液體培養基:動物血清
115、 動 取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織
物 用胰蛋白酶處理
細 原代培養→傳代培養(細胞株→細胞系 遺傳物質發生改變)
胞 滅活的病毒做誘導劑+物理、化學方法
工 動物細胞融合 最重要用途:制備單克隆抗體
程 理論基礎:細胞膜的流動性
單克隆抗體→指單個B淋巴細胞經克隆形成的細胞群產生的化學性質單一、特異性強的抗體(優點:特異性強、靈敏度高)。每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體(共百萬種) *雜交瘤細胞 *生物導彈
116、微生物包含了除植物界和動物界以外的所有生物
質粒(小型環狀DNA)控制抗葯性、固氮、抗生素生成
核區(大型環狀DNA)控制主要遺傳性狀 有的細菌有莢膜、芽孢、鞭毛
碳源:無機/有機碳源 自養/異養
117、 微生物生長 氮源:加不加額外的氮源
所需的營養物質 生長因子:(維生素、氨基酸、鹼基→構成酶和核酸)
水:
無機鹽:
固體培養基:分離、鑒定、計數
物理性質 半固體培養基:運動、保藏菌種
液體培養基:工業生產
118、培養基 天然培養基:工業生產
化學性質 合成培養基:分類鑒定
選擇培養基 青黴素→選出酵母菌、黴菌等真菌
用途 NaCl:金黃色葡萄球菌
鑒定培養基:伊紅美藍→大腸桿菌→深紫色和金屬光澤
自己設計實驗:把混合在一起的圓褐固氮菌、硝化細菌、大腸桿菌區分開,並篩選純種。
酶合成的調節 誘導酶:基因和誘導物控制
119、微生物代謝調節 酶活性的調節 結構改變 可逆 快速 准確
必需物質,一直產生 氨基酸、核苷酸、維生素
初級代謝產物 無種的特異性 多糖、脂類
120、代謝產物 非必需物質,一定階段 抗生素、毒素
次級代謝產物 有種的特異性 四素 色素、激素
121、微生物群體生長曲線: 3
2 4
1
(1)調整期:代謝活躍,開始合成誘導酶 初級代謝產物收獲的最佳時期
(2)對數期:形態和生理特性穩定,代謝旺盛;科研用菌種,接種最佳時期
(3)穩定期:次級代謝產物收獲最佳時期,芽孢生成(種內斗爭最劇烈)
及時補充營養物質,可以延長穩定期
(4)衰亡期:多種形態,出現畸形,釋放次級代謝產物 生存環境惡劣
與無機環境斗爭最激烈的是4衰亡期。
營養物質消耗有害代謝產物積累PH不適宜導致3.4時期的出現。
注意:前三個時期類似「S」型增長曲線,但是多了衰亡期
122、影響微生物生活的環境因素
PH值:影響酶的活性、細胞膜的穩定性,從而影響微生物對營養物質的吸收
溫度:影響酶和蛋白質的活性
O2濃度:產甲烷桿菌
123、高壓蒸汽滅菌法:1/5、1/2、2/3、75% 由里向外、細密、不重復
溶化後分裝前必須要 調節pH
細菌培養的過程:培養基的配製→滅菌→擱置斜面→接種→培養觀察
實例:谷氨酸發酵(黃色短桿菌、谷氨酸棒狀桿菌)
概念:
菌種選育:誘變育種、基因工程、細胞工程
培養基的配製:成分、比例,pH適宜
124、發酵工程 內容 滅菌:去除雜菌
擴大培養和接種:菌種多次培養達到一定數量
發酵過程:(中心階段)控制各種條件,生產發酵產品
分離提純 菌體:過濾、沉澱(單細胞蛋白即微生物菌體本身)
代謝產物:蒸餾、萃取、離子交換
應用 醫葯工業:生產葯品和基因工程葯品
食品工業:傳統發酵產品、食品添加劑、單細胞蛋白等
125、 C/N=4/1 菌體大量繁殖但產生的谷氨酸少(P79)
記住 C/N=3/1 菌體繁殖受抑制,但谷氨酸的合成量大增
溶氧不足: 產生乳酸或琥珀酸
pH呈酸性: 產生乙醯谷氨醯胺(P95)
專家提供:
G. 發酵產物分離過程中用到的技術有哪些
預處理技術:加熱、調pH、絮凝
細胞分離技術:沉降、離心分離、過濾、錯流過濾
細胞破碎技術:勻化、研磨、溶胞
細胞碎片分離技術:離心分離、萃取、過濾、錯流過濾
初步純化技術:沉澱、吸附、萃取、超濾
高度純化技術:層析、離子交換、親和、憎水、吸附、電泳
成品加工技術:無菌過濾、超濾、冷凍乾燥、噴霧乾燥、結晶
H. 您好!想請教一個問題,我們用的是中空纖維、3000D的超濾膜,過濾的是含300多分子量主葯的發酵提取液,
從您字面的問題我的分析是
1、如果您的主要分子量為 300分子量的話,截留了20%,很有可能就回是答 您的超濾膜不是 3000D或者您主要不是300分子量。按照正常比例 損失1-5%主葯
2、您的主要成分分子量是 300。這300分子量的發酵液會不會與其他物質聚合,導致您的主葯分子量大道4000-5000,才導致了損失了20%的主葯
I. 懸賞30分求論文「表面活性劑消除靜電的應用」在先急等。3000字。限1天半時間
摘要:綜述了生物表面活性劑的種類及其生產菌,介紹了目前常用的兩種生產方法:微生物發酵法和酶法合成生物表面活性劑。總結了其在環境工程中的應用,如在廢水處理中浮選去除重金屬離子,在污染場地的生物修復中用於促進烷烴、多環芳烴(PAHs)的降解,修復受重金屬污染的土壤等,並對今後的研究方向做了探討。
關鍵詞:生物表面活性劑 生物修復 重金屬 多環芳烴
生物表面活性劑是微生物在一定條件下培養時,在代謝過程中分泌的具有表面活性的代謝產物。與化學合成表面活性劑相比,生物表面活性劑具有許多獨特的屬性,如:結構的多樣性、生物可降解性、廣泛的生物活性及對環境的溫和性等[1]。由於化學合成表面活性劑受原材料、價格和產品性能等因素的影響,且在生產和使用過程中常會嚴重污染環境及危害人類健康。因此,隨著人類環保和健康意識的增強,近二十多年來,對生物表面活性劑的研究日益增多,發展很快,國外已就多種生物表面活性劑及其生產工藝申請了專利[2],如乙酸鈣不動桿菌生產的一種胞外生物乳化劑已經有了成品出售。國內對生物表面活性劑的研製和開發應用起步較晚,但近年來也給予了高度重視,其中研究最多的就是生物表面活性劑在提高石油採收率以及生物修復中的應用。
1 生物表面活性劑的種類及其生產菌
1.1 生物表面活性劑的種類
化學合成表面活性劑通常是根據它們的極性基團來分類,而生物表面活性劑則通過它們的生化性質和生產菌的不同來區分。一般可分為五種類型:糖脂、磷脂和脂肪酸、脂肽和脂蛋白、聚合物和特殊表面活性劑[1]。
1.2 生物表面活性劑的生產菌
大多數生物表面活性劑是細菌、酵母菌和真菌的代謝產物。這些生產菌大多是從油類污染的湖泊、土壤或海洋中篩選得到的。如Banat等[3]從油泥污染的土壤中分離得到兩株生物表面活性劑的菌株:芽孢桿菌AB-2和Y12-B。表1列出了一些主要的生物表面活性劑的種類及其生產菌[2,4]。
表1 生物表面活性劑的種類及其生產菌
生物表面活性劑
生產菌
海藻糖脂
石蠟節桿菌(Arthrobacter paraffineus)
棒狀桿菌(Corynebacterium spp.)
紅平紅球菌(Rhodococus erythropolis)
鼠李糖脂
銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)
槐糖脂
解脂假絲酵母(Candida lipolytica) 球擬酵母(Torulopsis bombicola)
葡萄糖、果糖、蔗糖脂
棒狀桿菌(Corynebacterium spp.)
紅平紅球菌(R.. erythropolis)
纖維二糖脂
玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)
脂多糖
乙酸鈣不動桿菌(Acinetobacter calcoaceticus RAG1)
假單胞菌(Pseudomonas spp.)
脂肽
枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)
地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis) 熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)
鳥氨酸,賴氨酸,縮氨酸
氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)
鹽屋鏈黴菌(Streptomyces sioyaensia)
葡萄糖桿菌(Gluconobacter cerinus)
磷脂
氧化硫硫桿菌(T. thiooxidans)
脂肪酸
野兔棒狀桿菌(Corynebacterium lepus)
石蠟節桿菌(Arthrobacter paraffineus)
2 生物表面活性劑的生產
目前,可以通過兩種途徑生產生物表面活性劑:微生物發酵法和酶法。
採用發酵法生產時,生物表面活性劑的種類、產量主要取決於生產菌的種類、生長階段,碳基質的性質,培養基中N、P 和金屬離子Mg2+、Fe2+的濃度以及培養條件(pH、溫度、攪拌速度等)。 如Davis等[5]在成批培養枯草芽孢桿菌時發現,在溶解氧耗盡和限氮條件下可得最大濃度(439.0 mg/L)的莎梵婷。Kitamoto等[6]利用南極假絲酵母的休止細胞生產甘露糖赤蘚糖醇脂,對培養條件進行優化後,最高產量可達140 g/L。發酵法生產生物表面活性劑的優點在於生產費用低、種類多樣和工藝簡便等,便於大規模工業化生產,但產物的分離純化成本較高。
與微生物發酵法相比,酶法合成的表面活性劑分子多是一些結構相對簡單的分子,但同樣具有優良的表面活性。其優點在於產物的提取費用低、次級結構改良方便、容易提純以及固定化酶可重復使用等,且酶法合成的表面活性劑可用於生產高附加值產品,如葯品組分。盡管現階段酶制劑成本較高,但通過基因工程技術增強酶的穩定性與活性,有望降低其生產成本。
3 生物表面活性劑的提取
發酵產物的提取(也稱下游處理)費用大約占總生產費用的60%,這是生物表面活性劑產品商業化的一個主要障礙。生物表面活性劑的最佳提取方法隨發酵操作及其物理化學性質的不同而不同。其中溶劑萃取是最常用的提取方法,如Kuyukina等[7]利用甲基-叔丁基醚萃取紅球菌生產的生物表面活性劑,可以獲得較高產率10 mg/L。超濾是用於提取生物表面活性劑的一種新方法。Lin等[8]用分子量截止值為30000 Da的超濾膜從發酵液中提取枯草芽孢桿菌產生的脂肽類生物表面活性劑莎梵婷,收率達95%。Mattei等設計了一套連續提取生物表面活性劑的裝置,應用切面流過濾法能連續提取產物,產率高達3 g/L[1]。能與連續發酵生產配套的產物提取方法有泡沫分離、離子交換樹脂法等。Davis等[9]用泡沫分離法連續提取枯草芽孢桿菌產生的莎梵婷,收率達71.4%。鼠李糖脂的提取過程是先離心過濾除去細胞,再通過吸附色譜將鼠李糖脂濃縮在安珀萊特XAD-2樹脂上,後用離子交換色譜法提純,最後將液體蒸發和冷凍乾燥可得純度為90%的成品,收率達60%[2]。
4 生物表面活性劑在環境工程中的應用
許多化學合成表面活性劑由於難降解、有毒及在生態系統中的積累等性質而破壞生態環境,相比之下,生物表面活性劑則由於易生物降解、對生態環境無毒等特性而更適合於環境工程中污染治理。如:在廢水處理工藝中可作為浮選捕收劑與帶電膠粒相吸以除去有毒金屬離子,修復受有機物和重金屬污染的場地等。
4.1 在廢水處理工藝中的應用
用生物法處理廢水時,重金屬離子對活性污泥中的微生物菌群常會產生抑制或毒害作用,因此,在用生物法處理含重金屬離子的廢水時須進行預處理。當前,常用氫氧化物沉澱法除去廢水中的重金屬離子,但其沉澱效率受氫氧化物溶解度的限制,應用效果不甚理想;浮選法用於廢水預處理時又常因所用浮選捕收劑在其後續處理過程中難降解(如化學合成表面活性劑十二烷基磺酸鈉),易產生二次污染而受限制,因此,有必要開發易生物降解、對環境無毒害的替代品,而生物表面活性劑恰好具有這一優勢。但是,國內外對這一方面的應用研究很少,直到最近才有報道。Zouboulis 等[10]研究了生物表面活性劑作為捕收劑除去廣泛存在於工業廢水中的兩種有毒金屬離子:Cr4+和Zn2+。結果表明,莎梵婷和地衣芽孢桿菌素在pH為4 時均能很好地從廢水中分離吸附了Cr4+的αFeO(OH)或Cr4+與 FeCl3•6H2O形成的螯合物,極大地提高了Cr4+(50 mg/L)的去除率,幾乎可達100%;在pH為6時,莎梵婷對螯合物中的Zn2+(50 mg/L)去除率高達96%,而在相同條件下,地衣芽孢桿菌素的處理效果不明顯,去除率為50%左右。
J. 微生物液態發酵產物提取,請詳細介紹,謝謝!
一、發酵液的一般特性
1、發酵液大部分為水,達90%—99%;
2、發酵液中發酵產物濃度較低;
3、發酵液中懸浮固形物主要是菌體和蛋白質的膠狀物,是發酵液粘度增加,不利於過濾,也增加了提取和精製後工序的操作困難;
4、發酵液的培養基殘留成分中含有無機鹽、非蛋白質大分子雜質及降解產物,對提取和精製有一定影響;
5、發酵液中常有其他少量的代謝副產物,有的結構特性與發酵產物近似,給分離提純帶來困難;
6、發酵液中還含有色素、熱原質、毒性物質。
二、提取精製工程概要:
分四個步驟:
1、發酵液的預處理和固液分離。過濾和離心是常用的方法。
2、初步純化。主要是除去與目標產物性質有很大差異的物質,典型的方法有吸附和萃取等。
3、高度純化。用於除去有類似化學功能和物理性質的不純物,典型的方法有層析、電泳等。
4、成品加工。通常採用結晶、乾燥的方法。
一、發酵液的預處理
(一)發酵液的預處理目的:
(1)改變發酵液物理性質,便於過濾;
(2)盡量使產物轉入便於後處理的相中(液相);
(3)除去發酵液中部分雜質,便於後處理。
(二)發酵液預處理的內容:
1、降低發酵液粘度:採用加水稀釋、加熱升溫等
2、凝聚與絮凝
3、調整pH和溫度,改變發酵液性質
4、加入反應劑
5、加入助濾劑
二、固液分離
(1)板框壓濾機
(2)硅藻土過濾機
(3)真空轉鼓過濾機
(4)碟片式離心機
(5)傾析式離心機
三、細胞的破碎與分離
1、機械法
(1)珠磨法
(2)高壓均質法
2、非機械法
(1)化學滲透法
(2)酶法
產物的初步分離
一、蒸發
二、萃取
1、單級萃取
2、多級萃取
(1)多級錯流萃取:n個混合分離器串聯,料液從第一級流向n級,溶劑分為n部分,加到每一個混合分離器中進行萃取。
(2)多級逆流萃取:料液從第一級流向n級,新鮮溶劑則從第n級流向第一級進行萃取。
三、沉澱
1、等電點法
2、鹽析法
3、有機溶劑沉澱法
4、形成難溶鹽或復合物沉澱法
四、膜分離
1、反滲透法
2、超濾法
產物的高度純化
發酵產品的高度純化通常採用層析法.
一、吸附層析法
二、離子交換層析法
三、分子篩層析法
四、親和層析法
把一對配基中的一個通過物理吸附或化學共價健固定在高分子載體上,作為固定相裝在層析柱中來提純相對應的另一個配基的層析法。
產品的最終分離
一、盤架式乾燥法
二、傳送帶式乾燥法
三、轉筒乾燥法
四、噴霧乾燥法
五、氣流乾燥法
六、沸騰乾燥法
七、鼓式乾燥法
八、冷凍乾燥法