一种剑麻皂素的发酵制备方法与流程

1.本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种剑麻皂素的发酵制备方法。


背景技术：

2.剑麻皂素也称替可吉宁，剑麻皂甙元等，是合成甾体激素类药物的基本原料，素有“医药黄金”和“激素之母”之称，利用剑麻皂素生产出来的下游产品单烯，可合成倍他米松等120多种激素类药物，还可应用于食品、化妆品及畜牧业等行业，剑麻皂素在剑麻中以甾体皂苷配基的形式存在，是生物医药化工领域最普遍、最主要的基础原料，剑麻皂素可人工合成，成本较高。利用剑麻渣提取剑麻皂素是较为普遍采用的制备剑麻皂素的有效途径。
3.传统方法提取剑麻皂素时用强酸来水解剑麻皂苷，其反应条件剧烈，设备要求高，不仅破坏了皂苷元的结构，造成皂苷元提取率低，还产生大量废水、废渣，对环境污染极其严重，而且强酸的使用对设备和管道有腐蚀，且反应过程需要加热甚至加压，反应条件比较苛刻。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种剑麻皂素的发酵制备方法，具有提取效率高、防止对环境进行污染等特点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种剑麻皂素的发酵制备方法，该发酵制备方法包括以下步骤：
6.步骤一：将丝状真菌接种至培养基上，发酵结束后，将发酵液过滤，得到剑麻皂苷水解酶粗酶液；
7.步骤二：将剑麻皂苷水解酶粗酶液和剑麻抽取纤维后产生的麻渣或麻汁的液体同时放入到液体发酵培养基，然后进行搅拌，使其进行发酵；
8.步骤三：发酵完成后，将发酵液取出，进行静置，从而将上层的上清液排出，离心分离沉淀液，收集沉淀，烘干、粉碎后得到剑麻皂素粗品；
9.步骤四：往剑麻皂素粗品中加入环己烷和乙醇混合溶剂，结晶提纯，离心收集沉淀；
10.步骤五：将离心收集的剑麻皂素沉淀进行烘干，从而得到剑麻皂素纯品。
11.优选的，所述丝状真菌包括黑曲霉、链孢霉菌、青霉。
12.优选的，所述培养基包括：可溶性淀粉5～20g/l、胰蛋白胨1～20g/l、k2hpo41～10g/l、mgso4 0.1～8.0g/l、kcl 0.01～2.0g/l、feso4 0.01～0.18g/l、剑麻渣粉末5.0～30g/l。
13.优选的，所述液体发酵培养基包括：kno3 1.5～3g/l、k2hpo4 0.8～1.5g/l、kcl 0.4～0.8g/l、mgso4
·
7h2o 0.4～0.8g/l、feso4
·
7h2o 0.008～0.015g/l和嗜乙醇假丝酵母。
14.优选的，所述发酵温度为35～38℃，发酵时间为2～3天。
15.优选的，所述烘干温度为100～110℃，烘干时间为3小时。
16.优选的，所述剑麻皂素粗品和环己烷和乙醇混合溶剂的重量配比为1:8，所述环己烷和乙醇的重量配比为1:1。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明，通过设置剑麻皂苷水解酶能够使剑麻皂苷更加快速的机芯发酵，从而释放出剑麻皂素，方便将剑麻皂素提取出来，防止用到强酸、强碱或者有机溶剂，从而防止强酸、强碱或者有机溶剂对环境的污染，工艺简单，成本较低，单一菌种嗜乙醇假丝酵母发酵能够将发酵周期大大缩短，极大地提高了发酵效率，环己烷和乙醇混合液能够对剑麻皂素粗品进行重结晶，不仅可以一次结晶完成，而且可以使剑麻皂素纯度可以达到93％以上，本发明直接通过菌发酵，一步到位，省时省力，而且提取出的剑麻皂素，不用强酸，没有酸污染，工艺简单，易于扩大生产规模。
具体实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例
21.本发明提供以下技术方案：一种剑麻皂素的发酵制备方法，该发酵制备方法包括以下步骤：
22.步骤一：将丝状真菌接种至培养基上，发酵结束后，将发酵液过滤，得到剑麻皂苷水解酶粗酶液，剑麻皂苷水解酶能够使剑麻皂苷更加快速的机芯发酵，从而释放出剑麻皂素，方便将剑麻皂素提取出来，防止用到强酸、强碱或者有机溶剂，从而防止强酸、强碱或者有机溶剂对环境的污染；
23.步骤二：将剑麻皂苷水解酶粗酶液和剑麻抽取纤维后产生的麻渣或麻汁的液体同时放入到液体发酵培养基，然后进行搅拌，使其进行发酵；
24.步骤三：发酵完成后，将发酵液取出，进行静置，从而将上层的上清液排出，离心分离沉淀液，收集沉淀，烘干、粉碎后得到剑麻皂素粗品；
25.步骤四：往剑麻皂素粗品中加入环己烷和乙醇混合溶剂，结晶提纯，离心收集沉淀，环己烷和乙醇混合液能够对剑麻皂素粗品进行重结晶，不仅可以一次结晶完成，而且可以使剑麻皂素纯度可以达到93％以上；
26.步骤五：将离心收集的剑麻皂素沉淀进行烘干，从而得到剑麻皂素纯品。
27.具体的，所述丝状真菌包括黑曲霉、链孢霉菌、青霉，单一菌种嗜乙醇假丝酵母发酵能够将发酵周期大大缩短，极大地提高了发酵效率。
28.具体的，所述培养基为：可溶性淀粉5～20g/l、胰蛋白胨1～20g/l、k2hpo41～10g/l、mgso4 0.1～8.0g/l、kcl 0.01～2.0g/l、feso4 0.01～0.18g/l、剑麻渣粉末5.0～30g/l。
29.具体的，所述液体发酵培养基包括：kno3 1.5～3g/l、k2hpo4 0.8～1.5g/l、kcl 0.4～0.8g/l、mgso4
·
7h2o 0.4～0.8g/l、feso4
·
7h2o 0.008～0.015g/l和嗜乙醇假丝酵
母。
30.具体的，所述发酵温度为35～38℃，发酵时间为2～3天。
31.具体的，所述烘干温度为100～110℃，烘干时间为3小时。
32.具体的，所述剑麻皂素粗品和环己烷和乙醇混合溶剂的重量配比为1:8，所述环己烷和乙醇的重量配比为1:1。
33.本发明的工作原理及使用流程：本发明使用时，将可溶性淀粉5～20g/l、胰蛋白胨1～20g/l、k2hpo4 1～10g/l、mgso4 0.1～8.0g/l、kcl 0.01～2.0g/l、feso4 0.01～0.18g/l、剑麻渣粉末5.0～30g/l放入培养皿内，配制成的培养基，配置完成后，将丝状真菌接种至培养基上，在30℃下发酵，发酵时间为1天，用滤布将发酵液过滤，得到剑麻皂苷水解酶粗酶液，然后将kno3 1.5～3g/l、k2hpo40.8～1.5g/l、kcl 0.4～0.8g/l、mgso4
·
7h2o 0.4～0.8g/l、feso4
·
7h2o 0.008～0.015g/l、嗜乙醇假丝酵母放入培养皿内，配制成液体发酵培养基，然后将剑麻皂苷水解酶粗酶液和剑麻抽取纤维后产生的麻渣和/或麻汁的液体同时放入到液体发酵培养基，然后进行搅拌，使其进行发酵，在35℃下发酵；发酵时间2天，发酵完成后，将发酵液取出，进行静置，从而将上层的上清液排出，离心分离沉淀液，收集沉淀，烘干、粉碎后得到剑麻皂素粗品，烘干温度为100℃，烘干时间为3小时，将剑麻皂素粗品用环己烷和乙醇混合溶剂重结晶提纯，粗品和环己烷和乙醇混合溶剂的重量配比为1:8，环己烷和乙醇的重量配比为1:1，结晶提纯，离心收集沉淀，将离心收集的剑麻皂素沉淀进行烘干，从而得到剑麻皂素纯品。
34.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。