纳他霉素发酵液提取工艺研究

朱维忠 张兴灿 王宏 刘珂 宋超（山东鲁抗股份有限公司，山东 济宁 272000）

纳他霉素(natamycin)是纳塔尔链霉菌、褐黄抱链霉菌等微生物的次级代谢产物，是一种多烯烃大环内醋类抗真菌剂，其提取高纯度产品为含3分子以上结晶水的白色无味结晶粉末，是一种高效低毒的抗真菌剂、食品防腐剂，在医疗、食品、养殖等行业中的应用也越来越广泛，有着较好的市场前景。

纳他霉素是一种两性物质，等电点为6.5，在发酵液中呈晶体状，难溶于pH在2-10之间的水或其他有机溶剂，易溶于部分碱性或酸性的溶剂，可利用其不同pH值下的溶解性对纳他霉素进行提取纯化。

1 测量不同温度和pH值下纳他霉素在水中的溶解度(u/ml)，结果如下：

纳他霉素在水中的溶解度

根据实验结果，绘制纳他霉素在不同温度及pH 下的溶解度曲线图

纳他霉素的溶解曲线图

可见，pH 值在2-10 之间纳他霉素在水中的溶解度非常低，pH值大于11以上时，溶解度快速上升。根据这种情况可以选择两种路线从发酵液中提取纳他霉素。路线一：发酵液pH值控制在2-10之间将纳他霉素保留在菌体中，再利用溶剂将其提取出来。路线二：发酵液pH值控制在11以上，将纳他霉素溶解释放在水相中，收集滤液将纳他霉素进一步提取出来。

2 菌体提取路线

发酵液预处理pH调节到7-9，纳他霉素以晶体状态存在发酵液中，通过板式过滤或离心等固液分离设备将菌体分离，通过筛选对比，可选择乙醇水溶液做菌体提取溶剂，提取率高并且溶剂低毒易回收。

取1000g湿菌体，分别加入不同浓度的乙醇，调节不同浓度pH，搅拌提取60min，检测提取液效价，计算提取收率，结果如下图

随着乙醇浓度的降低，提取收率逐渐提高，但70%以后提取率基本稳定，但是进入提取液的水溶性杂质有所提高，对后续提取工艺造成影响，考虑到湿菌体中含有一定量的水分，提取时乙醇浓度确定为75%，pH 为10-12。为提高提取率，可采用两次提取套用模式，提取率可在80%以上。提取液经浓缩脱色以后，调节pH 至等电点将纳他霉素结晶分离可得纳他霉素产品。

3 滤液提取路线

根据纳他霉素在水相中的溶解性，发酵液pH 值调节在11以上，将纳他霉素溶解释放在水相中，经固液分离收集滤液；滤液调节pH值6-7即可将纳他霉素结晶沉淀出，分离后进行重结晶即可得到高纯度纳他霉素。

4 结语

利用纳他霉素在不同溶剂的溶解性，通过调节pH 值将纳他霉素分离提取纯化。路线一通过有机溶剂从菌体中提取纳他霉素，提取物质量较好，目前已经在工业化生产中应用；路线二采用水相提取，工艺劳动强度低，环境污染小，有较大的应用潜力。

[1]康健，王敏，杜连祥.发酵液中纳他霉素的提取及鉴定[J].药物生物技术，2006，13(4)：293-298.

[2]贺家亮，张敏，赵胜娟.纳他霉素的研究现状[J].中国食品添加剂，2005(3)：29-32.

[3]胡海洋，乔春明，葛菁萍.纳他霉素的特性和生产状况研究[J].中国现代药物应用，20O9，3(2)：200-201.

[4]魏宝东，孟宪军.天然生物性食品防腐剂纳他霉素的特性及其应用[J].辽宁农业科学，2O04(2)：24-26.

[5]蓝碧锋，梁淑娃，廖春芳.新型食品添加剂纳他霉素提取工艺的初步研究[J].食品工业科技，2O08，27(9)：210-212.