強化聚唾液酸合成及唾液酸單體制備的研究.pdf

1、唾液酸是一類神經氨酸的衍生物,廣泛存在于動物組織及微生物中,是細胞膜蛋白的重要組成部分,參與細胞表面多種生理功能,在調節(jié)機體生理、生化功能方面起到非常重要的作用。聚唾液酸是唾液酸單體以α-2,8或α-2,9糖苷鍵連接的線性同聚物,是少數幾種細菌的莢膜多糖的主要組分。通過微生物合成聚唾液酸,然后將其水解制備單體唾液酸是目前唾液酸生產的主要方法之一。
　　 本文首先研究了聚唾液酸合成前體物質--丙酮酸鈉對E.coli CCTCC M

2、208088合成聚唾液酸的影響。我們發(fā)現丙酮酸鈉的添加劑量和添加時間均對聚唾液酸的合成產生顯著影響。為了最大程度強化聚唾液酸的合成效率,本文從搖瓶水平上優(yōu)化出了丙酮酸鈉的最佳添加策略:發(fā)酵初始階段,添加6 g/L丙酮酸鈉,可以最大程度地促進聚唾液酸的合成,其最終產量達到3470 mg/L,相比對照提高了73％。將該策略在30 L發(fā)酵罐水平上進行驗證,聚唾液酸產量達到6630 mg/L,相比對照提高了53％。
　　 另外,本文在搖

3、瓶水平上考察了氧自由基脅迫對E.coli CCTCC M208088合成聚唾液酸的影響。H2O2可以有效地刺激聚唾液酸的合成,并且H2O2的添加時間、添加劑量以及添加方式均對聚唾液酸合成影響顯著。進一步的優(yōu)化實驗表明,在聚唾液酸發(fā)酵過程中,采用三點添加法(4 h4.0 mmol/L(終濃度)、8 h8.0 mmol/L,(終濃度)、12 h16.0mmol/L(終濃度))效果最好,聚唾液酸產量達到2705 mg/L,比對照提高35％。將

4、此策略在30 L發(fā)酵罐水平上進行驗證,聚唾液酸產量達到5504 mg/L,與對照相比提高了27％。
　　 最后,在實現高效合成聚唾液酸的基礎上,本文改進了聚唾液酸水解制備唾液酸的工藝。對聚唾液酸的水解方法進行了優(yōu)化,并對純化唾液酸單體的各種方法進行了研究和比較,最終確定了由聚唾液酸制備唾液酸單體的工藝流程:聚唾液酸溶解于0.05 mol/L的H2SO4溶液中,80℃水浴保持4 h。水解產物直接加入5倍體積的冰乙酸,然后4℃靜置3