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瓜氨酸制备方法的研究

牟昳  
【摘要】:瓜氨酸是一种非蛋白质氨基酸,它在尿素循环中起着重要的作用。近年来国外的众多研究表明,瓜氨酸具有很多重要的生理功能,如清除自由基、异体排斥效应指示剂、血管舒张作用、稳定血压以及诊断类风湿关节炎、抗氧化等,受到了营养学和医学界的重视。本文建立了瓜氨酸的分析方法,研究天然提取法及发酵法制备瓜氨酸的工艺,试图找到一条原料易得,成本低廉,生产方便,产品质量高的路线,为今后工业化生产瓜氨酸奠定基础。 本文首先确定了用2,4-二硝基氟苯(DNFB)柱前衍生化法将瓜氨酸衍生后进行高效液相色谱检测,得到了最适的高效液相色谱检测条件:检测波长360 nm,柱温30℃,流动相A为乙腈-水(75:25),流动相B为含1 %N,N-二甲基甲酰胺的0.05mol/L NaAc和HAc缓冲溶液,流动相的流速为1mL/min。瓜氨酸样品检测线性范围为2 μg-10 μg,相关系数r = 0.9990,精密度为1.7 %。 以天花粉为原料,通过探讨溶剂、提取时间、提取温度等因素对瓜氨酸提取效果的影响,确定了最佳的提取条件为:溶剂为去离子水,提取时间2h,提取温度为室温,液固相的比例为10:1,提取次数为一次。 WP=4 通过对瓜氨酸提取液分离纯化步骤的研究,确定了最适的分离纯化工艺条件:将提取液通过超滤膜进行预处理,除去大分子的蛋白和多糖等杂质,调超滤液的pH值为2,在室温下,以1.2BV/h的流速与732阳离子交换树脂交换吸附,吸附后,用去离子水冲洗树脂,再用1.0%的氨水洗脱,洗脱液经极性大孔树脂NKA-II脱色后减压蒸馏,乙醇洗涤结晶得瓜氨酸粗产品。整个工艺过程洗脱率为98%,产品纯度为47.8%,产品总收率为40%。 本文还探索了发酵法生产瓜氨酸的工艺路线。以精氨酸需求型的解烃棒杆菌ATCC 21242(Corynebacterium hydrocarboclastus)为出发菌,在最佳培养基组成和比例的基础上,确定了发酵培养条件:接种量20%,装液量30mL/250mL,初始pH值8.5,培养温度30℃,培养时间120h,摇床转速180rpm,在此条件下菌体细胞湿重达29g/L,产酸量为0.84g/L。


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