一種結(jié)晶型精酮合劑的制備方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)晶型精酮合劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003] L-精氨酸?a-酮戊二酸鹽（AAKG)簡稱精酮合劑，是由L-精氨酸和a-酮戊二 酸絡(luò)合形成的氨基酸鹽，可以從溶液中以鹽的形式結(jié)晶析出。在不同的結(jié)晶條件下，精酮 合劑可以形成單精氨酸酮戊二酸鹽(MAAKG)和雙精氨酸酮戊二酸鹽（DAAKG)兩種形式，目 前研究和應(yīng)用較多的主要是單精氨酸酮戊二酸，其晶型為無色棱柱狀，易溶于水，微溶于乙 醇，不溶于丙酮、乙醚等，在水溶液中能夠完全解離為L-精氨酸和a-酮戊二酸。
[0004] L-精氨酸?a-酮戊二酸鹽不僅兼具L-精氨酸和a-酮戊二酸的生理功能，且可 以作為功能性營養(yǎng)強(qiáng)化劑和護(hù)肝藥物用于臨床。L-精氨酸?a-酮戊二酸鹽常用于保健品 原料、運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)強(qiáng)化劑。L-精氨酸?a-酮戊二酸鹽能夠在短期內(nèi)促進(jìn)一氧化氮的水平，增 強(qiáng)蛋白質(zhì)同化作用，因此能夠增強(qiáng)力量并顯著提高精力；增強(qiáng)體格，促進(jìn)肌肉的快速增長和 創(chuàng)傷恢復(fù)；還能促進(jìn)肝細(xì)胞對(duì)營養(yǎng)和能量的代謝，增強(qiáng)力量和精力。
[0005] 精酮合劑有1:1和2:1 (L-精氨酸：a-酮戊二酸）兩種配比的鹽，即單精氨酸酮 戊二酸鹽和雙精氨酸酮戊二酸鹽，兩種精酮合劑理化性質(zhì)非常接近，但是在功能和應(yīng)用領(lǐng) 域上有一定的差異。單精氨酸酮戊二酸鹽（MAAKG)主要的作用是增加血液一氧化氮水平， 刺激血管舒張，促進(jìn)訓(xùn)練后的肌肉生長，作為保健品、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)壯劑在美國市場(chǎng)上很受青睞。 雙精氨酸酮戊二酸鹽（DAAKG)是一種擁有多種生理作用的有機(jī)酸鹽，對(duì)肝硬化病人給予高 劑量的DAAKG，其肝臟脫毒功能得到增強(qiáng)，血漿氨、血清酚濃度得到顯著降低，其氧化分解作 用得到增強(qiáng)。這種作用在治療氨中毒或用于強(qiáng)化肝臟解毒功能的動(dòng)物模型試驗(yàn)中也得到證 明，治療組的存活率相對(duì)于控制組較高，而且較少出現(xiàn)昏迷。
[0006] 文獻(xiàn)"由L-精氨酸發(fā)酵液制備結(jié)晶型精酮合劑，食品與發(fā)酵工程，2012年"公開了 一種L-精氨酸發(fā)酵液制備結(jié)晶型精酮合劑的方法，該方法直接從L-精氨酸發(fā)酵液進(jìn)行制 備AAKG，將AAKG的生產(chǎn)有效的整合到L-精氨酸發(fā)酵產(chǎn)物的后提取過程中，從整體上縮短流 程，顯著降低了生產(chǎn)成本；但是該方法產(chǎn)生了大量的廢水，如何處理廢水是亟待解決的技術(shù) 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)晶型精酮合劑的制備方法， 該方法將廢液進(jìn)行了有效處理，節(jié)能環(huán)保。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案： 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種結(jié)晶型精酮合劑的制備方法，所述方法包括如下步驟： 步驟1):往L-精氨酸發(fā)酵液加入草酸沉淀Ca2+，再調(diào)節(jié)溶液為pH9. 5,用聚丙烯酰胺 對(duì)溶液進(jìn)行絮凝，然后離心去除固形物，收集上層溶液；往上層溶液中加入活性炭，調(diào)節(jié)PH4. 8,脫色處理40min，最后離心得L-精氨酸清液； 步驟2):向步驟1)的L-精氨酸清液中緩慢加入a-酮戊二酸，攪拌使其完全溶解，減 壓濃縮，然后緩慢降溫，置于15°C下恒溫結(jié)晶26h，待結(jié)晶完全后，分離晶體和一次目液，得 到粗產(chǎn)品AAKG; 步驟3):將步驟2)得到的粗產(chǎn)品AAKG晶體重新溶解，加入活性炭進(jìn)行脫色，攪拌并將 溶液加熱至80°C，維持40min，再通過板框過濾，收集AAKG濾液，重結(jié)晶，然后過濾收集晶體 和二次母液； 步驟4):合并一次母液和二次母液得到廢液，調(diào)整廢液的pH為7-7. 5,然后按照5g生 物制劑：1立方米廢液的添加量添加生物制劑，再靜置六天，排出。
[0008] 所述生物制劑按照如下方法制備而成： 步驟A)制備生物載體： (1) 按照重量份稱取下述各原料備用，其中，水25份，褐煤10份，高嶺土 8份，沸石粉6 份，甲殼素4份，硅膠粉1份；其中，沸石粉和硅膠粉的粒徑均為200目，甲殼素的粒徑為50 目； (2) 將褐煤用破碎機(jī)進(jìn)行破碎，然后添加高嶺土，混合均勻，研磨至100目的粉末，即為 物料1 ; (3) 向沸石粉中添加相同重量的1M氯化鈣溶液，攪拌均勻，然后350°C焙燒3小時(shí)，得 到物料2 ; (4) 將水，物料1，物料2,甲殼素以及硅膠粉依次添加到攪拌反應(yīng)器中，500轉(zhuǎn)/min攪 拌lOmin，靜置30min，然后200轉(zhuǎn)/min攪拌3min，最后置于60°C烘干至水分含量為5%，即 得生物載體； 步驟B)制備生物制劑： 將枯草芽孢桿菌，鮑曼不動(dòng)桿菌、巨大芽孢桿菌以及鞘氨醇單孢菌分別培養(yǎng)至濃度為 1X107個(gè)/ml的菌液，將斜生柵藻培養(yǎng)至濃度為1X105個(gè)/ml的藻液，將上述培養(yǎng)的枯草芽 孢桿菌液、巨大芽孢桿菌、鮑曼不動(dòng)桿菌液、鞘氨醇單孢菌液以及斜生柵藻液按照2 :2 :1 : 1 :1的體積比混合，靜置6小時(shí)，得到混合液體；將混合液體與生物載體按照1 :2的質(zhì)量比 混合攪拌均勻，室溫發(fā)酵24h，干燥至含水量為10%，即得。
[0009] 所述巨大芽抱桿菌為（Bacillusmegatherium)CGMCCNo:2267,枯草芽抱桿菌為 (Bacillussubtilis)CGMCCN0: 2947,鮑曼不動(dòng)桿菌為（Acinetobacterbaumanii)ATCC 19606,銷氛醇單抱菌為（Sphingomonassp. )CGMCCNO. 4589,斜生概藻為（Scenedesmus obliquus)CGMCCNo. 8015。
[0010] 本發(fā)明所述菌種和藻類均可以從保藏中心等商業(yè)途徑購買得到。
[0011] 本發(fā)明所述的菌種和藻類均可通過常規(guī)的培養(yǎng)方法得到所需濃度的菌液或藻液， 此并非本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)，限于篇幅，并不一一贅述。
[0012] 本發(fā)明取得的有益效果主要包括： 本發(fā)明直接從L-精氨酸發(fā)酵液進(jìn)行制備AAKG，將AAKG的生產(chǎn)有效的整合到L-精氨酸 發(fā)酵產(chǎn)物的后提取過程中，從整體上縮短流程，顯著降低生產(chǎn)成本，整個(gè)過程廢液得到了有 效處理，節(jié)能環(huán)保； 本發(fā)明處理發(fā)酵廢液的方法簡單可行，成本低廉，處理效果好；本發(fā)明提供的載體，采 用不同粒徑的原料，不僅能夠擴(kuò)大載體的比表面積，而且具有抗拉強(qiáng)度大、分布均勻、比表 面積大，使用壽命長等特點(diǎn)；本發(fā)明提供的載體能夠大大提高微生物的附著量，增加整體附 著的生物膜量，反應(yīng)槽中的微生物濃度得以提高，并且能夠減少污泥產(chǎn)生量；本發(fā)明載體提 供的厭氧、缺氧和好氧的多樣環(huán)境的存在可以促進(jìn)硝化反硝化效果，同時(shí)促進(jìn)污泥的減量 化，有利于廢液中氨氮等污染物的去除；本發(fā)明的生物制劑將各種能形成優(yōu)勢(shì)菌群的菌種 和藻類，配制成高效生物制劑，各微生物之間合理配伍，共生協(xié)調(diào)，互不拮抗，生物量大，繁 殖快。
[0013] 本發(fā)明生物制劑適于發(fā)酵廢液處理，便于運(yùn)輸及保存，使用時(shí)更容易激活，運(yùn)行成 本低廉。
[0014] 實(shí)施例1 一種結(jié)晶型精酮合劑的制備方法，其包括如下步驟： 步驟1):將發(fā)酵制備的L-精氨酸發(fā)酵液5L，先加入100g草酸沉淀Ca2+，在55°C下加 熱15min沉淀蛋白質(zhì)；調(diào)節(jié)溶液pH9. 5,在30°C左右用聚丙稀酰胺（400mg/L)對(duì)發(fā)酵液進(jìn) 行絮凝，然后離心去除菌體等固形物，收集上層溶液；往上層溶液中加入50g活性炭，調(diào)節(jié) PH4. 8,加熱至70°C進(jìn)行脫色處理40min，最后經(jīng)過離心得L-精氨酸清液4. 2L，經(jīng)測(cè)定溶液 中L-精氨酸的含量59g/L，溶液中共含有L-精氨酸1. 42mol; 步驟2):向步驟1)的L-精氨酸清液中緩慢加入a-酮戊二酸固體粉末207g，攪拌 使其完全溶解，減壓濃縮，獲得濃縮液〇. 84L，按照一定的速率緩慢降溫，置于15°C下恒溫 結(jié)晶26h，待結(jié)晶完全后，分離晶體和一次母液，得到粗產(chǎn)品AAKG晶體342. 04g，收得率為 75. 3% ； 步驟3):將步驟（3)粗產(chǎn)品AAKG晶體340g重新溶解，加入適量的活性炭進(jìn)行脫色，攪 拌并將溶液加熱至80°C，維持40min，再通過板框過濾，收集AAKG