[发明专利]一种利用花生枯饼固态发酵制备鼠李糖脂的方法

说明书

本发明提供一种利用花生枯饼固态发酵制备鼠李糖脂的方法。该方法以花生枯饼为营养底物，添加适量的秸秆支撑物、无机盐和水制成固体培养基；将铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）菌种的种子液接种到上述固体培养基，在一定温度下进行固态发酵生产鼠李糖脂。发酵结束后，利用溶剂浸提固态发酵培养物，调节浸出液pH，经低温静置、离心等过程得到鼠李糖脂。本发明利用花生榨油后的残渣花生枯饼为原料，经固态发酵生产鼠李糖脂，既实现花生油生产加工副产品的髙值资源化利用，降低鼠李糖脂的生产成本，又达到无泡沫发酵生产鼠李糖脂生物表面活性剂的效果。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体为一种利用花生枯饼固态发酵制备鼠李糖脂的方法。

背景技术

鼠李糖脂是一类主要由铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）合成的糖脂类生物表面活性剂。与化学合成的表面活性剂相比，鼠李糖脂具有高活性、无毒、易降解、生态友好、可以在极端环境中保持活性等优势。随着公众环保意识增强和科技进步，对生物表面活性剂的需求也势必增加。因其相对较好的活性，鼠李糖脂已成为当前研究和应用最热门的生物表面活性剂，在石油工业、环境修复、农业、食品、医药等领域有着广阔应用前景和巨大应用潜力。然而，与化学表面活性剂相比，较高的原料成本和工艺投入导致鼠李糖脂的生产成本较高，严重影响鼠李糖脂生物表面活性剂的大规模推广应用。

目前鼠李糖脂主要通过好氧液态发酵生产获得，液态发酵生产过程中通气、搅拌使得已产生的鼠李糖脂以液膜包裹气体产生泡沫，并且随着发酵液中鼠李糖脂浓度的增加而加剧泡沫逃液。泡沫的产生增加发酵染菌概率和鼠李糖脂产物损失，严重影响鼠李糖脂的生产效率。此外，鼠李糖脂液态发酵过程的泡沫控制等工艺进一步增加了鼠李糖脂的生产成本。鼠李糖脂生产的经济性是其商业化生产应用的瓶颈。鼠李糖脂的固态发酵生产可以大大降低的泡沫产生，是一项值得深入研究和探索的鼠李糖脂发酵生产技术。合适的固态营养基质是左右鼠李糖脂固态发酵生产效率的重要因素之一。

花生仁榨油后约产生一半甚至三分之二的残渣，即花生枯饼。花生枯饼中含有丰富的营养物质，如多糖、蛋白质、油脂等，可作为微生物生长代谢的碳源和氮源。目前花生枯饼主要用作动物饲料，限制了花生枯饼的髙值转化利用，造成资源的极大浪费。花生枯饼有望成为鼠李糖脂固态发酵生产工艺中廉价易得、性能优良的固态营养基质。

利用花生枯饼固态发酵生产鼠李糖脂，既可以实现花生油生产加工副产品的髙值资源化利用，又能达到无泡沫发酵生产鼠李糖脂的效果，并能降低鼠李糖脂的生产成本。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种利用花生枯饼固态发酵制备鼠李糖脂的方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种利用花生枯饼固态发酵制备鼠李糖脂的方法，以花生榨油后的残渣（花生枯饼）为营养底物、以秸秆为支撑物制备固体发酵培养基，利用保藏编号为CGMCC NO.21276的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）通过固态发酵生产鼠李糖脂。

上述方法中固体培养基由花生枯饼、秸秆、无机盐水溶液混合搅拌而成，花生枯饼为花生榨油后的残渣，秸秆为小麦秸秆或水稻秸秆，无机盐包括硝酸钠，磷酸二氢钾，磷酸氢二钾，七水硫酸镁，氯化钙。

利用花生枯饼固态发酵制备鼠李糖脂的方法，具体步骤如下：

1）固体培养基制备：固体培养基由花生枯饼、秸秆、无机盐水溶液混合搅拌而成，并在115℃灭菌30min。其中花生枯饼、秸秆和无机盐水溶液的比例为2~6kg:0.1~0.5kg:1~3L；秸秆为小麦秸秆或水稻秸秆；无机盐水溶液组成为：硝酸钠6g/L，磷酸二氢钾6g/L，磷酸氢二钾7.5g/L，七水硫酸镁1.2g/L，氯化钙0.1g/L，余量为水。