专利名称：一种生物多糖及其生产方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及发酵的方法合成所需化合物，具体属于一种生物多糖及其生产方 法，以及该多糖的应用。
背景技术：
随着生物技术的不断发展和进步，生物多糖越来越受到人们的关注，目前
常见的生物多糖主要有真菌多糖和细菌多糖等。真菌多糖的研究在20世纪50 年4t就开始了， 60年代以后因为它的免疫促进作用引起了科学家的兴趣，人们 逐渐发现了它不仅可以抗病菌、抗病毒、预防和治疗肿瘤等，还具有抗辐射、 抗凝血、降血糖等调节人体生理功能的功效。许多真菌活性多糖，如香燕多糖、 茯苓多糖、云芝多糖、裂褶菌等为人们常见食品、保健品，被广泛的研究和开 发。与真菌多糖相比，细菌的荚膜中也含有丰富的活性多糖，可以通过发酵分 离获得。
常见的细菌多糖多为肽聚糖，肽聚糖是由^乙酰葡萄糖胺和f乙酰唾液酸 交替连接的多糖与不同组成的肽交叉连接形成的大分子，是许多细菌细胞壁的 主要成分。大部分肽聚糖分子链的长度和分子量不均一，分子量范围从几十万 到几百万之间，双糖单位数为300-11000对，属于生物大分子。具有保湿活性 的肽聚糖，由于直链轴上单糖之间氢键的作用，在空间上呈刚性的螺旋柱型， 柱内侧因有大量羟基而产生强亲水性。在水溶液中肽聚糖分子链之间形成疏松 的网状结构，能够结合保持大量的水，即具有较强的保水作用，这些水在螺旋柱内固定不动，不易流失，使得肽聚糖具有很好的保湿作用。细菌多糖拥有的 独特物理性质和化学性质，具有广泛的应用价值，作为乳化剂、增稠剂、稳定 剂、胶凝剂、悬浮剂、润滑剂、食品添加剂、抗癌医药品等被应用于石油、化 工、食品、医疗、制药保健等多个领域。目前已经采用微生物发酵得到的一些
细菌多糖，例如透明质酸(^aA/ro"ic ac'/A朋)、甲壳素("WaswX黄 原胶(I朋"朋6"鹏)、硫酸软骨素(C/ o77fl^oi""幼7/^e)、海藻糖(,〃cose)、 帕拉金糖(/^/az^y ose)等。
目前己发现的细菌多糖，在拥有独特价值的同时，也具有很多的局限性。 黄原胶是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的生物多糖，被誉为"工业 味精"，但黄原胶分子量小，保湿性能差，且带有颜色，不适合做高级添加剂， 不能够被应用到高级的化妆品、医药品中。甲壳素是存在于自然界中的唯一一 种带阳离子能被生物降解又分布极其广泛的高分子材料，在医药、食品等领域 都有着广泛的应用，是地球上仅次于纤维素的第二大可再生资源，但甲壳素的 生产过程必须使用大量的强腐蚀性的酸和碱，强酸性、强碱性废液的排放给环 境造成严重的污染。废酸液中含有大量的CaCl2，会造成水质的硬化；废碱液中 含有大量的蛋白质，蛋白质的腐臭也会造成生态的恶化。透明质酸(#力)是& 葡糖醛酸(《7〃c〃JW7j'cacio0禾卩乙酰氨基—f葡糖(#— sce^i^/wcos<3//w'/7e)通 过1-3、 1-4糖苷键交替连接，按l: l的摩尔比组成的，是目前发现的自然界中 保湿性最好的物质，被称为理想的天然保湿因子，具有润滑关节，改善血管壁 的通透性，调节蛋白质、水、电解质扩散及运转，促进创伤愈合等作用。采用 生物提取法所得产品虽然纯度高，但受原料来源少生产规模较小的局限，生产 成本偏高，无法广泛应用。采用发酵提取法则存在工艺复杂，产品纯度低，分
6级水平差等缺点，应用受到限制。这些弊端使得透明质酸的价格常年居高不下，
尤其是医药级水平的透明质酸价格达2000-10000美元/kg。
本发明利用兽疫链球菌(Sz^re/^ococc〃s zooeAZ'"e啦'c〃s) CGMCC NO. 1988 生产一种新型生物多糖，该多糖全部由1-4糖苷键连接A葡糖醛酸
(^/〃cw2"m'cacio0和乙酰氨基-^~葡糖(7V-acez^/^7i/cosa/M'/7e)组成(见图1)。 这种新型多糖具有很好的稳定性，分子量大，产量高，生产工艺简单，生产过 程不产生有毒害物质，对环境友好。本多糖不但具有黄原胶高产的优点，还具 有透明质酸大分子网状结构所具有的保湿、润滑关节，改善血管壁通透性，调 节蛋白质、水、电解质扩散及运转等作用，可广泛应用于医疗、食品、化妆品、 石油开采等多个方面，具有重大的现实意义。该多糖的出现进一步拓展了多糖 的应用领域，具有十分重要的科研和市场价值。
本发明所取得的技术进步在于
(1) 本发明所采用的菌株生命力强，在高温、厌氧、好氧、兼性、高盐浓 度等环境下均能很好的生长；
(2) 本发明所采用的菌株环境适应能力强，在沐3.0—9.5和温度为20—6(TC 条件下均能很好生长，而且可以利用原油中的长链饱和有机物为碳源，在用于 石油开发方面具有很大的潜力；
(3) 本新型生物多糖的生产具有工艺简单、原料来源广泛、生产周期短、 成本低等优势，适合大规模工业化生产；
(4) 本发明的新型生物多糖具有强烈的亲水性，可以亲和约为它自身重量 1000倍的水分子，是良好的保湿剂，润滑剂，可以替代目前市场上出现的价格 昂贵的其他多糖产品；200910119064.2 (5) 本发明的新型生物多糖性能稳定，耐受pH0.5 — 9.5，适用范围广泛， 更易于储存。
(6) 本发明的新型生物多糖具有大分子网状的结构，通过改性或与其它生 物材料共聚可以形成新的生物材料，具有广阔的科研及应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一株性状稳定的菌株，能够大规模生产具有高分 子量，高持水性能力的多糖，应用于医疗，化妆品，食品，保健，采油，轻工 业和生物材料等多方面。
本发明所用的兽疫链球菌(5"tre/ z^coc"" zooepiofe孤'cws) CGMCC NO. 1988， 已经在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为兽疫链 球菌(分re; &cocctAs zooeAzVe肌'c〃s) CGMCC NO. 1988，保藏时间为2007年03 月28日。
本发明的整体技术构思是
一种生物多糖的生产方法，由下列工艺步骤组成
(1) 将兽疫链球菌(分re/7tococcws卵o印/t/柳ic〃s) CGMCC NO. 1988菌种
接种到试管中的斜面培养基制成斜面菌种；
(2) 将斜面菌株扩大培养作为种子液；
(3) 将种子液接入发酵罐中进行发酵；
(4) 生物多糖的分离纯化；
本发明的具体工艺步骤及工艺条件是蔗糖20—30份、牛肉蛋白胨3 — 5份、酵母粉3—5份、牛肉粉2—4份、 K跳l一4份、NaH2P04l —4份、NaHC03l—4份、无水MgS040 . 5 —1份、琼脂15 份和水1000份；
制备斜面菌种的工艺条件为温度25—6(TC、培养时间5—14小时。 步骤(2)中种子液由下列重量份组分组成
蔗糖20—30份、牛肉蛋白胨3—5份、酵母粉3—5份、牛肉粉2—4份、 KH2P04 1—4份、NaH2P04 1—4份、NaHC03 1—4份、无水MgS04 0. 5 —l份和水 1000份;
种子液发酵的工艺条件为温度25—6(TC、转速150—170r/min、培养时 间5—14小时。
步骤(3)中发酵液由下列重量份组分组成
蔗糖20—30份、牛肉蛋白胨3 — 5份、酵母粉3—5份、牛肉粉2—4份、 KfyU 1_4份、NaH2P04 1—4份、NaHC03 1 — 4份、无水MgS04 0.5—1份和水 1000份；
发酵罐发酵的工艺条件为发酵液接种量7 — 10%、温度25—6(TC、风量 0.5—0.8vvm、搅拌转速300 — 500r/min、发酵时间为24—48小时、在此反应条 件下，每升发酵液中含生物多糖20—50g。 步骤(4)中生物多糖的分离纯化包括以下四个步骤；
a、 发酵完成后，用2 — 5倍发酵液体积的95%乙醇絮凝，过滤获得多糖粗品；
b、 把多糖粗品溶在O. lmol/L的NaCl溶液中，多糖浓度为5—25g/L左右；
c、 以硅藻土作为助滤剂，把步骤b的多糖盐溶液进行板框过滤；d、 把经过步骤c所得的滤液通过超滤膜浓縮15-30g/L，加入3倍体积95% 乙醇絮凝，然后用无水乙醇脱水2 — 3次得生物多糖；
e、 把步骤d获得的生物多糖进行真空干燥，干燥条件为真空度0.1Mpa， 温度4(TC，干燥时间5小时，干燥后的成品为白色粉末状，总收率为70-95%。
对得到的多糖产品进行结构鉴定，结果表明多糖中含有摩尔比例为1: 1 糖醛酸和氨基葡糖，蛋白含量低于0.0021%符合标准(〈0. 1%)。对该多糖的红外 图谱和核磁图谱进行分析发现，图谱中出现羟基、羧基、氧桥等多糖的特征峰 (见图2、 3和4)。以本多糖单糖组成相同的透明质酸作参照，进行刚果红实验 和圆二色扫描，鉴定结果表明本多糖是由1-4糖苷键连接构成的，不含有l-3 糖苷键(见图5和6)。
本发明微生物多糖经过保湿试验和动物毒理学试验证明其具有很好的保湿 性能并属于无毒，可用于食品、化妆品或化工领域的增稠、乳化降粘剂及悬浮 剂等领域。
本发明所采用的兽疫链球菌(S^re; 力oc( cciAs zoo印jVe瓜icfAs) CGMCC NO. 1988具有如下特征
菌种兽疫链球菌(5"tr印tococcusCGMCC NO. 1988的筛选 是从牛的鼻粘膜中分离得到，其菌落为白色透明，湿润，直径1.0 — 5.0nun，细 胞为圆球状或链球状；细胞直径《2um;细胞周围带荚膜，荚膜为细胞培养 过程会中分泌的生物多糖；具体生理生化特征如表1所示
10表1.兽疫链球菌CGMCC NO. 1988生理生化特征
试验项目结果试验项目结果
碳水化合物产酸+革兰氏染色阳性
蔗糖+淀粉水解+
葡萄糖+明胶液化+
利用蔗糖产气+分解酪素+
利用麦芽糖产气+甲基红试验一
利用葡萄糖产气+接触酶—
利用蔗糖产多糖+氧化酶一
利用麦芽糖产多糖+10%盐生长+
利用葡萄糖产多糖+好氧生长+
利用磷酸盐+厌氧生长+
禾!j用硫酸盐+兼性生长+
6crc生长+VP试验+
8(TC存活+VP<pH6+
pH3.0—9. 5生长+VP〉pH7+
注"+ "表示生长或反应阳性；"一"表示不生长或反应阴性。
实验证明，兽疫链球菌(5^re;^ococciAs加oe"Wezw'ctAs) CGMCCNO. 1988能 发酵生产出一种产量较高、分子量大、保湿效果好的生物多糖，通过化学检测 和仪器分析对该多糖的结构和性质进行研究分析，确定该多糖为一种新型的生 物多糖。
兽疫链球菌(5"ti"印tococcws加oe;w'afe啦'c〃s) CGMCC NO. 1988的筛选，由 下列工艺步骤组成(1) 采样和富集培养；
(2) 兽疫链球菌的筛选和纯化；
(3) 将筛选后的菌株进行复合诱变；
(4) 将经过复合诱变的兽疫链球菌用Y射线照射和磁场处理；
(5) 兽疫链球菌的高温驯化。 具体工艺步骤及工艺条件是 步骤(1)采样和富集培养
步骤(1)从新宰杀的数十头牛的牛鼻中刮取活性强的鼻粘膜，进行富集培 养，得到了有粘性的菌株。对有菌株的形态和特征进行分析，确定出发菌株为兽 疫链球菌。
富集培养基由下列重量份组分组成
蔗糖10 — 40份、蛋白胨20 — 60份、牛肉膏10 — 50份、(NH4) 2S04 2 — 8 份、MgS04 0. 5—2份、NaCl 2—5份、K2HP04 2—5份、Na&Pa 2—5份、CaCl2 2H20 0. 05份、FeCl2 4H20 0. 1份和水1000份；
制备富集培养基的工艺条件为pH值为6.0—8.0， 12rC灭菌20分钟，培 养温度为25—60'C、培养时间为8—48小时。 步骤(2)菌种的筛选和纯化
筛选用的选择性培养基是以蔗糖为碳源的固体平板培养基。
固体平板培养基由下列重量份组分组成
蔗糖40—60份、牛肉蛋白胨3—5份、酵母粉2 —5份、牛肉粉2—5份、 KH2P041—4、 NaH2P04 1—4份，Na跳l—4份、无水MgS04 0. 8—1份、琼脂15 份和水1000份；制备蔗糖固体平板培养基的工艺条件为pH值6.0—8.0、 12rC灭菌20分 钟、培养温度25—6(TC、培养时间8—48小时。 步骤(3)菌种的复合诱变
复合诱变依次包括种子菌悬液的制备，诱变剂的加入量，紫外照射时间。 将步骤(2)得到的菌株接种到含5ml生理盐水试管中，往试管中加入体积 百分比为0.5%—2.0%的硫酸二乙酯诱变剂，在漩涡振荡器上振荡1—2min, 取0. 5ml该菌悬液涂布步骤(2)的原油无机盐固体平板，把平板放在紫外灯照 射20—60s，然后把平板暗培养。培养条件为培养温度25—6(TC，培养时间为 24—72小时。
歩骤(4)菌种的Y射线照射和磁场处理:
将步骤(3)培养好的菌种平板放在Y射线下照射(Y射线剂量为12. 9 — 38.7C/kg)，把照射后的平板再用磁场进行处理(磁场强度为IO — IOOT)，最后 把处理后的平板放入培养箱进行培养，培养条件为:培养温度25—6(TC，培养时 间为24—72小时。 步骤(5)菌种的高温驯化
将经过诱变筛选的菌株涂布步骤(2)的蔗糖固体平板培养基，放入4(TC培 养箱培养8—48小时，把生长较快(培养基透明圈较大)的菌株挑出来继续涂 布步骤(2)的蔗糖固体平板培养基，放入5(TC培养箱培养8—48小时，依然把 生长较快的菌株挑出来继续涂布步骤(2)的蔗糖固体平板培养基，放入6(TC培 养箱培养8—48小时，挑取生长较快的菌株保存。
最后得到能适应高温的兽疫链球菌(分re/ tococcws zwe/wVazu'cws) CGMCC NO. 1988，通过鉴定，该菌属于Z朋ce/Ye7d血清群C型链球菌属兽疫链球菌，为非人体致病菌。 实施例
下面，基于实施例进一步详细说明本发明。应说明的是，本发明并不限于 这些实施例。 实施例1:
斜面种子培养
将兽疫链球菌接种在斜面培养基上。
固体培养基配方蔗糖25份、牛肉蛋白胨3份、酵母粉5份、牛肉粉2 份、KH2P04 4份、NaH2P04 2份、NaHC03 1份、无水MgSO4 0.5份、琼脂15 份和水1000份；
制备斜面菌种的工艺条件为温度35°C、培养时间10小时。 摇瓶种子液培养
每50ml种子液培养基接种1环菌种。
种子液培养基配方蔗糖20份、牛肉蛋白胨4份、酵母粉5份、牛肉粉2 份、KH2P04 2份、NaH2P04 4份、NaHC03 1份、无水MgS04 0.5份和水1000 份；
种子液发酵的工艺条件为温度37°C、转速160r/min、培养时间10小时。 发酵罐培养
发酵培养基配方蔗糖30份、牛肉蛋白胨5份、酵母粉4份、牛肉粉4 份、KH2P04 4份、NaH2P04 2份、NaHC03 1份、无水MgS04 0.8份和水1000 份；发酵罐发酵的工艺条件为发酵液接种量10%、温度30°C、风量0.6wm、 搅拌转速500r/min、发酵时间为36小时、在此反应条件下，每升发酵液中含生 物多糖35.338。
多糖的提取
发酵停止后，用3倍发酵液体积的95%工业乙醇絮凝，得到24.78g/L的多 糖粗品。用0.20mol/LNaCl溶液溶解多糖粗品得到4.2g/L多糖溶液，以中型硅 藻土为助滤剂，板框过滤除去菌体，0.20ym微滤浓縮液体至25g/L后，使用 Savage法除去蛋白，加入2倍体积乙醇絮凝后得到成品，O.lMPa的真空度下， 50。C真空干燥5小时，1L发酵液得到成品约28.30g/L，纯度为99.15%，总收率 为80.10%。
实施例2:
斜面种子培养
将兽疫链球菌接种在斜面培养基上。
固体培养基配方蔗糖30份、牛肉蛋白胨4份、酵母粉3份、牛肉粉4 份、KH2P04 2份、NaH2P04 4份、NaHC03 4份、无水MgSO4 0.8份、琼脂15 份和水1000份；
制备斜面菌种的工艺条件为温度37°C、培养时间15小时。
摇瓶种子液培养
每50ml种子液培养基接种1环菌种。
种子液培养基配方蔗糖25份、牛肉蛋白胨5份、酵母粉3份、牛肉粉3 份、KH2P04 4份、NaH2P04 1份、NaHC03 4份、无水MgS04 0.8份和水1000 份；种子液发酵的工艺条件为温度35°C、转速170r/min、培养时间14小时。 发酵罐培养
发酵培养基配方蔗糖25份、牛肉蛋白胨4份、酵母粉5份、牛肉粉3 份、KH2P04 1份、NaH2P04 1份、NaHC03 4份、无水MgS04 1份和水1000份；
发酵罐发酵的工艺条件为发酵液接种量7%、温度35°C、风量0.8vvm、 搅拌转速300r/min、发酵时间为42小时、在此反应条件下，每升发酵液中含生 物多糖36.31g。
多糖的提取
发酵停止后，用3倍发酵液体积的95%工业乙醇絮凝，得到25.64g/L的多 糖粗品。用0.10mol/LNaCl溶液溶解多糖粗品得到4.7g/L多糖溶液，以粗型硅 藻土为助滤剂，板框过滤除去菌体，0.20um微滤浓缩液体至15g/L后，使用 Savage法除去蛋白，加入2倍体积乙醇絮凝后得到成品，O.lMPa的真空度下， 5(TC真空干燥5小时，1L发酵液得到成品约29.80g/L，纯度为98.23%，总收率 为82.07%。
实施例3:
斜面种子培养
将兽疫链球菌接种在斜面培养基上。
固体培养基配方蔗糖20份、牛肉蛋白胨5份、酵母粉4份、牛肉粉3 份、KH2P04 1份、NaH2P04 1份、NaHC03 2份、无水MgS04 1份、琼脂15份 和水1000份;
制备斜面菌种的工艺条件为温度30°C、培养时间13小时。 摇瓶种子液培养
16每50ml种子液培养基接种1环菌种。
种子液培养基配方蔗糖30份、牛肉蛋白胨3份、酵母粉4份、牛肉粉4 份、KH2P04 1份、NaH2P04 2份、NaHC03 2份、无水MgS04 1份和水1000份； 种子液发酵的工艺条件为温度30°C、转速150r/min、培养时间15小时。 发酵罐培养
发酵罐发酵培养基配方蔗糖20份、牛肉蛋白胨3份、酵母粉3份、牛 肉粉2份、KH2P04 2份、NaH2P04 4份、NaHC03 2&、无水MgSO4 0.5份和 水1000份；
发酵的工艺条件为发酵液接种量8%、温度37°C、风量0.5vvm、搅拌转 速400r/min、发酵时间为38小时、在此反应条件下，每升发酵液中含生物多糖 35.51g。
多糖的提取
发酵停止后，用3倍发酵液体积的95%工业乙醇絮凝，得到29.78g/L的多 糖粗品。用0.05mol/LNaCl溶液溶解多糖粗品得到5.3g/L多糖溶液，以粗型硅 藻土和中型硅藻土l: l为助滤剂，板框过滤除去菌体，0.20um微滤浓縮液体 至30g/L后，使用Savage法除去蛋白，加入2倍体积乙醇絮凝后得到成品，O.lMPa 的真空度下，5(TC真空干燥5小时，1L发酵液得到成品约31.80g/L，纯度为 97.92%，总收率为89.55%。
实施例4: CGMCC NO. 1988生产生物多糖石油降粘实验
兽疫链球菌(5tre/^ococcws加oe/^Ve历/ciAS) CGMCC NO. 1988具有利用长 碳链有机物的能力，其生产出多糖表面活性剂的物理特性又具有降粘润滑的特 性，因此可以被运用于微生物驱的石油开采过程。在35'C，盐浓度2%，原油和水按20: 80的比例混合模拟岩层中的石油环境，按照5%接种量，注入14小时 菌龄的菌液，反应10小时，石油粘度由4000 mPa's以上显著降至500mPa's， 表明兽疫链球菌(&repto6'occiAS zooe/ We肌'cws) CGMCC NO. 1988及其产物符 合石油降粘条件，可用于工业化微生物驱应用。 实施例5:生物多糖保湿效果实验
不同保湿剂分子对水分子的作用力不同，吸收水分和保持水分的能力也不 同。作用力大的，对水分子结合力强，吸收和保持水的量也较大。含一定水分 的样品放在恒温恒湿的干燥器中干燥，定时称量样品质量的减少，计算失水率， 通过对比分析，失水率越低说明保湿效果越好。将盛有硫酸铵[(NH4)2S04〗饱 和溶液放在干燥器中，得到相对湿度为85%实验环境。分别配制0.3%的HA溶 液和0.3%的本生物多糖溶液，以去离子水为空白对照比较研究它们作为保湿剂 保湿性能的差异。为了更好的模拟皮肤的实际情况，给载玻片贴上3M胶布，将 保湿剂的水溶液涂敷其上。保湿效果实验结果如下
表3生物多糖保湿效果实验结果 名称 各时间段(h)失水率(％)
0—2 2—4 4—6
空白 33.09±0.50 31.25±0.35 30.52±0.49
HA 25.82±0.49 24.19±0.45 21.95±0.31
本生物多糖 24.85±0.42 24.51 ±0.58 21.07±0.51
保湿实验结果表明本发明涉及生物多糖的保湿效果明显好于空白样品，与 透明质酸(HA)的保湿效果相当。
图1为兽疫链球菌(&re/ tococa^ zooe/7zWe脂'ow) CGMCC N0.1988生产的 新型多糖的结构式；
图2为兽疫链球菌(&r印tococa^ zooe; We附z'c"s) CGMCC N0.1988生产的
新型多糖的红外谱图3为兽疫链球菌(5^^tococa^zoo印Wem/cus) CGMCC N0.1988生产的
新型多糖的BC核磁共振图谱；
图4为兽疫链球菌(5^eptococctw zooe/7/Jem/cw5) CGMCC N0.1988生产的 新型多糖的多糖的DMS(VH核磁共振图谱；
图5为兽疫链球菌(&re/ tococc^s zoo^/Jemz'cM:s) CGMCC N0.1988生产的 新型多糖和别的刚果红紫外扫描最大吸收波长变化曲线； 图6为兽疫链球菌(5^^tococcwszooe/ /cfem/c"s) CGMCC N0.1988生产的 新型多糖和HA的圆二色扫描
权利要求
1、一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于用兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988发酵生产一种新型生物多糖，生产过程由下列工艺步骤组成(1)将兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988菌种接种到试管中的斜面培养基制成斜面菌种；(2)将斜面菌株扩大培养作为种子液；(3)将种子液接入发酵罐中进行发酵；(4)生物多糖的分离纯化；
2、 根据权利要求l所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所 述的(1)步骤中的斜面培养基由下列重量份组分组成蔗糖20—30份、牛肉蛋白胨3 — 5份、酵母粉3—5份、牛肉粉2_4份、 KH2P0U—4份、NaH2PCU—4份、NaHC03l —4份、无水MgS040. 5 — 1份、琼脂15 份和水1000份；制备斜面菌种的工艺条件为温度30—60。C、培养时间10—14小时。
3、 根据权利要求l所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所述的(2)步骤中种子液由下列重量份组分组成蔗糖20 — 30份、牛肉蛋白胨3 — 5份、酵母粉3 — 5份、牛肉粉2—4份、 KH2P04 l一4份、NaH2P04 1—4份、NaHC03 l一4份、无水MgS。4 0. 5 — 1份和水 1000份；发酵的工艺条件为温度30—6(TC、转速150 — 170r/min、培养时间10 一14小时。
4、 根据权利要求l所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所述的(3)步骤中发酵液由下列重量份组分组成蔗糖20—30份、牛肉蛋白胨3—5份、酵母粉3—5份、牛肉粉2—4份、 KH2P04 1—4份、NaH2P04 l—4份、NaHC03 1—4份、无水MgS04 0.5 — 1份和水 画份；发酵的工艺条件为发酵液接种量7—9%，温度30—60°C，风量0.5 — 0.8vvm，搅拌转速300 —500r/min，发酵时间为24—48h，在此反应条件下，每 升发酵液中含生物多糖20—50g。
5、 根据权利要求l所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所 述的(4)步骤中生物多糖的分离纯化包括以下四个步骤；a、 发酵完成后，用2—5倍发酵液体积的9讽乙醇絮凝，过滤获得多糖粗品；b、 把多糖粗品溶在O. 1mol/L的NaCl溶液中，多糖浓度为5 — 25g/L左右；c、 以硅藻土作为助滤剂，把步骤b的多糖盐溶液进行板框过滤；d、 把经过步骤c所得的滤液通过超滤浓缩15-30g/L，加入3倍体积95%乙 醇絮凝，然后用无水乙醇脱水2—3次得生物多糖；e、 把步骤d获得的生物多糖进行真空干燥，干燥条件为真空度0.1Mpa， 温度40°C，干燥时间5小时，干燥后的成品为白色粉末状。
6、 根据权利要求5所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所 述的a步骤发酵液用2 — 5倍发酵液体积的乙醇进行絮凝，乙醇浓度为95%; b 步骤中的NaCl溶液浓度为O. lmol/L，多糖浓度为5—25g/L; c步骤中的助滤剂 为细型硅藻土或中型硅藻土或粗型硅藻土或它们之间按任意比例混合的复合硅 藻土； d步骤中超滤所用的超滤膜为中空纤维超滤膜或陶瓷膜或巻式碳酸酯膜等 超滤膜；e步骤中的真空干燥真空度为0.1Mpa，温度为30—50'C，干燥后的成品，收率为70—95%，纯度达98%以上。
7、 根据权利要求l所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所 述的生物多糖具有高产的优点，还具有大分子网状结构所具有的保湿、润滑关 节，改善血管壁通透性，调节蛋白质、水、电解质扩散及运转等作用，可广泛 应用于医疗、食品、化妆品、石油开采等多个方面。
8、 根据权利要求l所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所 述的生物多糖结构中包含摩尔比1: 1的氨基葡萄糖和糖醛酸及其1， 4糖苷键的连接方式，式中n为O或l或更大的整数，n为200-10000。
9、 根据权利要求l所述的一种生物多糖及其生产方法和应用，其特征在于所 述的生物多糖具有乳化降粘的作用，可应用于石油开采及含油废水处理等方面。
10、 兽疫链球菌(5"力rep力ococc^ zoo印jV棚j'ci/s) CGMCC NO. 1988。
全文摘要
本发明涉及一种新型生物多糖及其生产方法和应用。该生物多糖是通过兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)CGMCC NO.1988发酵制得的，它包括斜面种子的制备，种子液的制备，发酵条件的优化和产物的分离纯化等工艺步骤。采用本发明生产的生物多糖具有产量高、工艺步骤简单、生产成本低等优点，每升发酵液中多糖含量达到20-50g，整体收率可达70-90％。通过对该生物多糖的结构和物理性质研究表明，该生物多糖包含图1中连接方式的若干个双糖折叠结构，具有大分子网状结构生物多糖的特征，可广泛应用于医疗、食品、化妆品、石油开采及生物材料等多个方面，具有重大的现实意义。
文档编号C02F1/00GK101503722SQ20091011906
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者刘春巧, 鹏 张, 张淑荣, 徐永斌, 畅 陈 申请人:张 鹏;张淑荣