高效消泡剂分解法生产核酸类物质

发布时间:2012-10-9 19:31
与动植物相比,微生物含有丰富的RNA,据记载,细菌的RNA含量为0.3%-5.1%,酵母为2.7%-11%,霉菌为0.7%-2.8%。目前都以酵母与高效消泡剂为主。这是由于酵母含RNA高,DNA的量较少,细胞易收集,抽提RNA容易,提取RNA后的菌体蛋白有再利用的价值,可以在低廉的碳源(如糖蜜、亚硫酸纸浆废液等)上生长,另外,还可直接收集啤酒发酵的废酵母作原料。 现已用酵母与高效消泡剂的原料生产单核苷酸为例,说明分解法的大致过程。 随着使用高效消泡剂分解法核酸类物质生产的需要,有关提高酵母体内RNA含量的研究不断有所报道,综合起来有下列几个方面,可供参考。
 ①选择最适的培养条件。
 ②使用高效消泡剂分解法分离选育高产RNA的菌株。
 ③应在具有活性蛋白的对数生长期进行收获。
 ④在氮、磷含量高的培养基中生长。
 ⑤Cu2+,Zn2+,Fe2+对产朊假丝酵母与高效消泡剂中增加RNA有效。
 ⑥某些抗菌素如杀稻瘟素s、茴香霉素对假丝酵母和酿酒酵母有增加RNA的效果。
 ⑦采用Woldhof型或空气提升式发酵罐对增加RNA有效。
酵母培养后,用离心及高效消泡剂等方法收集菌体,然后抽提RNA。从酵母抽提RNA的方法很多,如使用食盐水、碱、十二烷基磺酸钠、二甲苯磺酸、苯酚等。工业上主要有三种方法,即稀碱法、低盐低碱法和热盐法。 稀碱法:用相当于1% NaOH在16-20℃下搅拌抽提50 min中和,加热9 0℃10 min,立即降至3-4℃沉淀2天。
  低盐低碱混合法:NaCl 3%-4%,NaOH 0.5%-0.15%,90 ℃保温3h。酵母菌液浓度为10%。
  热食盐水抽提是利用高浓度的盐溶液与高效消泡剂改变酵母细胞壁的渗透性,加热后使核酸自细胞内释出。
核酸类的生产,始于食品助鲜剂的制造,当肌苷酸(IMP)、鸟苷酸(GMP)、黄苷酸( XMP)的钠盐和谷氨酸钠盐共存时,对鲜味强度有显著增加,具有相乘的效果。目前各国都在大力研制IMP和GMP,以便用于配制强力味精。AMP,ADP,ATP,ITP,GTP等钠盐与谷氨酸钠之间也有协同作用。 现已用发酵法或酶法及高效消泡剂分解法进行研究或生产的有下列几种:嘌呤核苷类有肌苷、鸟苷、腺苷、黄苷等。嘌呤核苷酸类有5'-肌苷酸(5'-AMP)、5'-鸟苷酸(5'-GMP)、5'-黄苷酸(5'-XMP)和5'-腺苷酸(5'-AMP)等。嘧啶核苷酸类物质与高效消泡剂的研究,以乳清酸和乳清核苷为主。核酸衍生物类有环状腺苷酸(cAMP)、腺三磷(ATP)、辅酶A、辅酶I(NAD)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、CDP一胆碱等。 许多核酸衍生物是重要的医药品,如咖啡因黄嘌呤衍生物、核酸类维生素及辅酶核酸类抗肿瘤药物,核酸还能诱导产生干扰素,还有相当数量的核酸类抗生素。因此,核酸类物质的用途日渐增多。 核苷酸类物质的使用高效消泡剂生产方法大致有以下几种:
  ①酶或化学法降解核酸:包括用微生物酶水解酵母RNA,内酶降解内源RNA,化学水解RNA为核苷酸和磷酸。
  ②抽提法:即抽提细胞内核酸库和游离的核苷酸。
  ③直接发酵:包括发酵生产核苷,然后磷酸化,发酵生产5'-核苷酸,由碱基发酵合成5'-核苷酸。
本文参考《发酵微生物学》一书。
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