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恒鑫牌THI消泡剂

发酵产物的沉淀提取法与生物发酵消泡剂

发布时间:2012-10-23 11:58:17

沉淀是溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程,主要是为了通过沉淀达到浓缩的目的,或通过沉淀除去非必要的成分;其次将已纯化的产物转为固体便于保存。 沉淀法是根据生物发酵消泡剂的发酵产物在等电点时,或在一定浓度的有机溶剂、中性盐类或有机沉淀剂中溶解度降低而析出沉淀,或生物发酵用消泡剂的发酵产物与一些酸、碱、盐类等形成不溶性盐类或复合物而析出沉淀的原理,从而达到分离提取的目的。 1、等电点沉淀法 有些生物发酵消泡剂发酵产物例如酶、氨基酸和某些抗菌素具有两性电离的性质,随着溶液PH值的不同,酸碱极性基团例如氨基酸的氨基与羧基进行着不同程度的解离,从而使整个分子带有正电荷或负电荷,只有当溶液的PH值达到一定值时整个分子所带的正负电荷等,静电荷等于零,形成偶极离子,这时由于分子之间的相互撞击,通过静电引力的作用结合成较大的聚合体而沉淀析出,此时的PH值称为该分子的等电点。因而在等电点时这些生物发酵用消泡剂发酵产物的溶解度最小。用等电点法提取发酵产物就是根据这一性质。 由于各种蛋白质分子内部所含碱性氨基酸和酸性氨基酸的数目不同,各种蛋白质的等电点有差别。凡是碱性氨基酸含量多的蛋白质,等电点偏碱性;凡是酸性氨基酸含量多的蛋白质,等电点偏酸性。因为羧基解离度大于氨基解离度,所以,大多数蛋白质的等电点PI<7.0而接近5.0。同样氨基酸分子上所含氨基、羧基等极性基团的数目以及各种基团的解离程度不同,也有各自的等电点。酸性氨基酸的等电点偏酸性,碱性氨基酸的等电点偏碱性而中性氨基酸中ɑ-羧基的电离比ɑ-氨基容易,等电点也偏酸性,一般pl为6.0左右。 2、不溶性盐沉淀法 某些生物发酵消泡剂的代谢产物在一定的pH值下,能与酸碱或金属离子、表面活性剂等形成不溶性盐而沉淀析出,再用适当的方法使复合物溶解达到分离提取的目的,已用于工业生产的有单宁沉淀提取酶、锌盐法提取谷氨酸、钙盐法提取柠檬酸和盐酸盐法提取四环素等等。 3、有机溶剂沉淀法 近来的研究有所发展,有机溶剂可能破坏蛋白质的某种键如氢键,使其空间结构发生某种程度的变形,使一些原来包在内部的疏水基因暴露于表面,与有机溶剂的疏水基园结合,形成疏水层,从而使蛋白质沉淀。当蛋白质的空间结构发生变形超过一定程度,就会导致完全的变性。 有机溶剂的选择首先是能和水混溶。只有选用合适的有机溶剂,注意调整样品的浓度、温度、生物发酵消泡剂、pH值和离子强度,使这些因子综合地发挥作用,才能获得较好的提取效果。 4、盐析法 盐析法又称中性盐沉淀法,是酶和蛋白质提纯工作中使用较早的方法之一,要使酶蛋白沉淀,就必须破坏其水膜,中和其电荷。由于中性盐的亲水性大于酶蛋白的亲水性,当加入大量中性盐时,它们能夺去酶蛋白表面的电荷,又使酶蛋白表面的电荷被中和,而使沉淀析出。 由于各种酶蛋白颗粒的大小及亲水程度的不同,使各种酶在同一中性盐中的溶解度也有差别,因而所需中性盐的浓度也不一样。 盐析时,在酶稳定的前提下,使pH值尽可能接近等电点。温度方面,除考虑对热特别敏感的酶宜维持低温外,一般可以不要降低温度。 有时为了纯化目的酶,还可以考虑采用分级盐析技术,分级盐析分离的可能性由各种酶的盐析曲线决定。 本文参考《发酵微生物学》一书。
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