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1、透明质酸（Hyaluronic acid,以下间称HA）是一种高分子粘多糖具有 良好的亲水性、生物相容性和保湿能,广泛应用于食品、化妆品和医 药领域。透明质酸的传统生产方法是主要从动物组织中提取,用微生 物酵法生产透明质酸正逐步取代传统生产方法,其优点是原料易得、 成本低、所产透明质酸有更高的产量和子量等原因。战心甘离器歯悴甘离捕已 知 可产 生 透明 质酸 的微 生 物有 兽疫 链 球菌 Streptococcus zooepidemicus和马链球菌eptococcus equisimilis但原始菌株多具有溶 血性和产透明质酸酶等缺点,而且透明质酸产率也不高,因高产菌种的 选育成为提高发
2、酵法生产透明质酸产量的先决条件。国内外关于 HA 生产菌株诱变选育的报道,多以兽疫链球菌为出发 菌株。Kim等人用NTG诱变兽疫链球菌得到高产菌株发酵罐发酵产 量为67 g/L,国内发酵罐发酵产量多为25 g/L。陈永浩和王强发表的 论文“透明质酸生产菌的诱变选育”,作者以马链球菌为出发菌,通过 紫外线变和60CO- Y射线诱变相结合的方法对出发菌株进行诱变选育 筛选出无溶血性、HA产量和分子量均较高的突变株NC168。无溶血 性菌株不产生毒素,避免了生产过程中对人体健康的危害,也大大降低 了分离纯化过程的成本。在摇瓶发酵条件下突变株NC168的HA产量 与出发菌株相比提高了 1倍，为进一步研
3、究发酵法生产HA打下了基础。陈永浩等还对透明质酸的发酵条件、测定、纯化及改性进行了系 统研究。通过摇瓶发酵条件、发酵罐分批发酵条件的优化 ,突变株 NC168经2.5 L发酵罐发酵，生产透明质酸的产量达到3.0 g/L;马朝梅采用直接上发酵罐(5 m3)生产透明质酸，实现了一步发酵 直接上发酵罐(5 m3) 的创新,不仅减轻了分析和发酵的劳动强度,而 且节省了种子罐的生产环节， 减少了染菌机率。经条件优化透明质酸 的产率达到7.06 g/L,下罐的粘度由原来的平均250 CP左右提高到 了 400 CP以上,实现了高产率、高分子量透明质酸的发酵生产采用10L小型发酵罐,对变异菌株的分批发酵生产
4、HA的培养条件 进行了研究。分别考察了初糖浓度、pH、培养温度、氧的传递、HA 合成前体 UMP 的添加对发酵的影响。结果表明，高的初糖浓度对菌 体的生长和HA的合成产生抑制作用。HA合成前体UMP的添加可以 促进菌体的繁殖和大幅度地提高HA的产量。虽然HA产量较优化前有所提高但产量仍然偏低原因是分批发酵 转化率低,有底物抑制、葡萄糖效应、代谢阻碍等问题,不适合投入工 业化的生产。武薇等对透明质酸补糖分批发酵工艺进行了研究,发现 通过分批补加葡萄糖较分批发酵时HA产量提高90%,因此，有待于对 补料或连续发酵方面进行相关研究。若进一步建立发酵动力学模型, 对更好地调控发酵参数意义颇大。发酵液经预处理后,再采用CPC法进一步纯化HA,综合考虑，选取 CPC 法用于直接沉淀发酵液,用量大、成本高,以及乙醇沉淀法不仅用 量多,还存在操作的安全性问题,故可在分离纯化方法遴选、优化组合 及降低生产成本方面进行进一步研究,或加强新提取工艺的开发,在完 善传统工艺的同时,可尝试使用离子交换、膜过滤、亲和层析等新的 分离技术来进行分离纯化工作。目前已有相关方面的研究。虽然利用微生物发酵法进行 HA 生产可以克服提取法的不足,并已 成为研究HA生产的主要方向。但是发酵法生产HA也普遍存在产量 低和分子量低的缺点使其质量难以达到医药级别HA的要求。
