高效消泡劑分解法生產核酸類物質

發布時間：2012-10-9 19:31

與動植物相比，微生物含有豐富的RNA，據記載，細菌的RNA含量為0.3%-5.1%，酵母為2.7%-11%，霉菌為0.7%-2.8%。目前都以酵母與高效消泡劑為主。這是由于酵母含RNA高，DNA的量較少，細胞易收集，抽提RNA容易，提取RNA后的菌體蛋白有再利用的價值，可以在低廉的碳源（如糖蜜、亞硫酸紙漿廢液等）上生長，另外，還可直接收集啤酒發酵的廢酵母作原料。現已用酵母與高效消泡劑的原料生產單核苷酸為例，說明分解法的大致過程。隨著使用高效消泡劑分解法核酸類物質生產的需要，有關提高酵母體內RNA含量的研究不斷有所報道，綜合起來有下列幾個方面，可供參考。
　①選擇最適的培養條件。
　②使用高效消泡劑分解法分離選育高產RNA的菌株。
　③應在具有活性蛋白的對數生長期進行收獲。
　④在氮、磷含量高的培養基中生長。
　⑤Cu2+，Zn2+，Fe2+對產朊假絲酵母與高效消泡劑中增加RNA有效。
　⑥某些抗菌素如殺稻瘟素s、茴香霉素對假絲酵母和釀酒酵母有增加RNA的效果。
　⑦采用Woldhof型或空氣提升式發酵罐對增加RNA有效。酵母培養后，用離心及高效消泡劑等方法收集菌體，然后抽提RNA。從酵母抽提RNA的方法很多，如使用食鹽水、堿、十二烷基磺酸鈉、二甲苯磺酸、苯酚等。工業上主要有三種方法，即稀堿法、低鹽低堿法和熱鹽法。稀堿法：用相當于1% NaOH在16-20℃下攪拌抽提50 min中和，加熱9 0℃10 min，立即降至3-4℃沉淀2天。
　　低鹽低堿混合法：NaCl 3%-4%，NaOH 0.5%-0.15%，90 ℃保溫3h。酵母菌液濃度為10%。
　　熱食鹽水抽提是利用高濃度的鹽溶液與高效消泡劑改變酵母細胞壁的滲透性，加熱后使核酸自細胞內釋出。核酸類的生產，始于食品助鮮劑的制造，當肌苷酸(IMP)、鳥苷酸(GMP)、黃苷酸( XMP)的鈉鹽和谷氨酸鈉鹽共存時，對鮮味強度有顯著增加，具有相乘的效果。目前各國都在大力研制IMP和GMP，以便用于配制強力味精。AMP,ADP,ATP,ITP,GTP等鈉鹽與谷氨酸鈉之間也有協同作用。現已用發酵法或酶法及高效消泡劑分解法進行研究或生產的有下列幾種：嘌呤核苷類有肌苷、鳥苷、腺苷、黃苷等。嘌呤核苷酸類有5'-肌苷酸(5'-AMP)、5'-鳥苷酸（5'-GMP）、5'-黃苷酸（5'-XMP）和5'-腺苷酸（5'-AMP）等。嘧啶核苷酸類物質與高效消泡劑的研究，以乳清酸和乳清核苷為主。核酸衍生物類有環狀腺苷酸(cAMP)、腺三磷(ATP)、輔酶A、輔酶I(NAD)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、CDP一膽堿等。許多核酸衍生物是重要的醫藥品，如咖啡因黃嘌呤衍生物、核酸類維生素及輔酶核酸類抗腫瘤藥物，核酸還能誘導產生干擾素，還有相當數量的核酸類抗生素。因此，核酸類物質的用途日漸增多。核苷酸類物質的使用高效消泡劑生產方法大致有以下幾種：
　　①酶或化學法降解核酸：包括用微生物酶水解酵母RNA，內酶降解內源RNA，化學水解RNA為核苷酸和磷酸。
　　②抽提法：即抽提細胞內核酸庫和游離的核苷酸。
　　③直接發酵：包括發酵生產核苷，然后磷酸化，發酵生產5'-核苷酸，由堿基發酵合成5'-核苷酸。本文參考《發酵微生物學》一書。

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