[发明专利]一种化妆品级γ-聚谷氨酸的制备方法

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种化妆品级γ‑聚谷氨酸的制备方法，包括以下步骤：微生物发酵、离心除菌、过滤浓缩和干燥。本发明通过微生物发酵、离心除菌、膜过滤浓缩和干燥等4个相对简单的工艺完成了化妆品级γ‑聚谷氨酸的制备，简化了常规γ‑聚谷氨酸的生产工艺流程，降低了生产成本，并且所得产品分子量为800‑1200kDa，性状为白色或淡白色粉末，固体样品中聚谷氨酸含量90％，能够满足化妆品级γ‑聚谷氨酸的需求。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种化妆品级γ-聚谷氨酸的制备方法。

背景技术

γ-聚谷氨酸是一种由D-谷氨酸单体和L-谷氨酸单体通过α-氨基和γ-羧基之间形成的肽键连接形成的一种中性高分子聚合物，分子量通常介于 100KD-1000KD之间。多由微生物发酵合成得到，常用的微生物主要为地衣芽孢杆菌属和枯草芽孢杆菌属。γ-聚谷氨酸具有多种独特的物理、化学及生物学特性，如良好的水溶性、超强的吸附能力及具有生物降解性，并且其降解产物对人体和环境无毒害性等。可作为增稠剂、保水剂、缓释剂、药物载体等应用于工业、农业、食品及医学等领域。

γ-聚谷氨酸具有超强的保湿能力，其保湿能力是透明质酸、玻尿酸的数倍，应用在化妆品中，可起到防止皮肤结缔组织疏松引起的皮肤失去弹性和产生皱纹，起到保湿、美白、抗皱的作用。添加到化妆品中的γ-聚谷氨酸要求较高(分子量700kDa，纯度90％)，高分子量的γ-聚谷氨酸因其黏度较大，后期提纯难度较大，目前所采取的提纯、制备工艺主要包括板框过滤除菌、乙醇或异丙醇反复沉淀、结晶、冷冻干燥等方法，工艺复杂，需要大量的乙醇或异丙醇，生产成本高，为工业化生产带来许多不便。

目前，还没有化妆品级γ-聚谷氨酸制备的相关专利。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明拟提供一种化妆品级γ-聚谷氨酸的制备方法，简化后处理工艺，降低生产成本，为化妆品级γ-聚谷氨酸的工业化生产提供可能。

本发明提供了如下技术方案：

一种化妆品级γ-聚谷氨酸的制备方法，包括以下步骤：

(1)微生物发酵：转接菌种至发酵罐中进行发酵，得到发酵液，发酵过程中维持发酵温度、通气量、搅拌速度和发酵PH值；

(2)离心除菌：将所得发酵液添加水，混合均匀后，离心，收集上清液；

(3)膜过滤浓缩：将所得上清液用膜过滤浓缩，得到浓缩液；

(4)干燥：将所得浓缩液加热后，干燥。

作为优选，所述步骤(1)中菌种为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis PG1-2，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.15718。

作为优选，所述步骤(1)中菌种以5％的体积比接种到发酵培养基中。

作为优选，所述步骤(1)中维持发酵温度35-50℃，通气量1.0-2.0vvm，搅拌速度150-250rpm，发酵pH 6.5-7.0，发酵60-72h后停止发酵；其中发酵前期，通气量和搅拌速度分别控制在1.0vvm和150rpm，发酵后期随着发酵液黏度增加，需要增加通气量和搅拌速度；发酵后期，调整发酵温度为50℃至发酵结束。

作为优选，所述步骤(1)中通过添加氨水或柠檬酸维持发酵过程中的pH 值。

作为优选，所述步骤(2)中发酵液添加10-15倍体积的水，离心速度为 12000rpm，离心1h。

作为优选，所述步骤(3)中上清液用中空纤维膜过滤，浓缩至原体积的 1/2-1倍。