[发明专利]异亮氨酸发酵液预分离

说明书

本发明为异亮氨酸发酵液予分离技术，属于氨基酸提取领域。

异亮氨酸是三个支链氨基酸之一，在人的生理代谢过程中有着重要的作用，是人体必不可缺少的氨基酸。现在，它大量地应用于输液的配制。在工业上，多采用发酵法生产。

异亮氨酸发酵液是一种稳定的乳状胶体溶液，极为粘稠，外观为黄棕色。其中除了主要含异亮氨酸之外，还含有缬氨酸、丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸等杂酸。异亮氨酸的含量也随菌种和发酵条件不同而有所不同，一般在12～35克/升间，伴生杂酸的含量要远低于这个值。此外，在发酵液中还含有铵、钙、镁、钾、铁等离子，以及色素和未耗尽的糖。其中以铵离子含量为最高，达0.3～0.5摩尔/升。发酵液中的固形物，主要由菌体组成，呈稳定的胶体存在。破坏这种胶体溶液，分离出菌体是提取异亮氨酸的必要条件，这种予分离技术是提取异亮氨酸成败的关键。经过予分离后的溶液，应该是一种较澄清的真溶液，这样才能完成后续操作步骤。否则，将是不可能的。

在所见诸文献中（4656，135U.S.P.和昭59-106295）均采用高速离心机进行予分离，发酵液在高速离心力的作用下，将菌体以固体渣形式分出，而得到澄清溶液。这种办法生产效率高，但设备价格较贵，动力消耗也大。国内有的工厂使用自然沉降法进行予处理。即在发酵液中加入适量盐酸或硫酸，使PH值调整到2左右。放置后菌渣沉于底部，分出清液，用酸水洗涤菌渣，分出清液，合并清液，再进行后续步骤的处理。这种方法占用设备多，操作时间长，不利于工业化生产，而且有些异亮氨酸发酵液的固形物含量很高，粘度很大，加酸调节也很难分出清液。用过滤法也可以除去发酵液中菌体，但必需引入类似于硅藻土、高岭土、碳酸钙等助滤材料，这些材料巨大的表面积，会造成异亮氨酸20～30%的吸附损失。

本发明的目的，即在于提供一种在保证异亮氨酸收率情况下的用离子交换树脂予处理发酵液的方法。

本发明为一种用离子交换法对异亮氨酸发酵液进行予处理的方法，采用强酸性阳离子交换树脂充填于离子交换柱内，在使用之前将该树脂转换成铵型或氢型，其特征在于用酸调节发酵液的PH值为0.5～5.5，在室温～70℃间操作，然后将发酵液自离子交换柱的底部以S.V＝0.1～10%的空柱流速注入，发酵液中的菌体等非极性物质便随透过液从离子交换柱顶部溢出，异亮氨酸被离子交换树脂吸附，然后，用水或微酸性水自柱底注入以洗涤离子交换柱，带有菌体的洗涤液从柱顶溢出，用氨水加入离子交换柱内，以溶出其中所吸附的异亮氨酸，收集氨水洗脱液，脱除其中游离氨而得到异亮氨酸溶液。也可以将从柱顶溢出的洗涤液注入另一组离子交换柱的底部，洗涤液带出的异亮氨酸被吸收和截留，带菌体的洗涤液从顶部溢出。所说的离子交换柱可以是一根，也可以是几根串联。所说的强酸性阳离子交换树脂可以是大孔型，也可以是凝胶型，也可以是大孔型和凝胶型的混合物，也可以是不同牌号的凝胶型混合物。

本发明中所采用的离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂，其聚合度不限，无论是凝胶型还是大孔型均可使用，也可以将几种树脂按一定的体积比混合起来使用。如国产的001×8、001×7、001×4、001×2、D61、001×7×7等等。在国外也有类似相应牌号：如Amberlite公司的IR-120、IR-120B、200、200C;Dow公司的Dowex50-W、HCR-5、HCR-W、MSC-1和目本Diaion的SK-1B、SK-102、SK-103、SK-104、SK-110等等。为了经济起见，仍以选用较便宜的001×7为最好。