下载文档原格式
透明质酸发酵工艺原理综述引言透明质酸是一种重要的天然高分子化合物，具有优异的生物活性和生理功能。
近年来，随着人们对健康和美容的关注度逐渐提高，透明质酸在医学、化妆品和食品等领域的应用日益广泛。
为了满足市场需求，在透明质酸的生产中，发酵工艺被广泛应用。
本文将对透明质酸发酵工艺的原理进行综述。
透明质酸发酵工艺的基本原理透明质酸发酵工艺是指利用微生物发酵代谢途径生产透明质酸。
发酵是一种基于微生物代谢活动的生物转化过程，其中微生物利用可再生资源合成有用产物。
透明质酸发酵工艺的基本原理可以概括如下：1.选择合适的微生物菌株：发酵过程中使用的微生物菌株是决定透明质酸产量和质量的关键因素。
常用的菌株包括发酵霉菌、乳酸杆菌和葡萄球菌等。
2.提供合适的培养基：微生物菌株需要适当的培养基来生长和合成透明质酸。
培养基中的营养物质包括碳源、氮源、无机盐、维生素和生长因子等。
3.发酵条件的调控：透明质酸的产量和质量受到发酵条件的影响。
调整发酵温度、pH值、搅拌速度和氧气供应等参数，可以达到最佳的发酵效果。
4.生物反应工程的应用：生物反应工程技术可以优化透明质酸发酵工艺，提高产量和纯度。
调控物质的输送、床层颗粒大小和固体浸泡比等参数可以改善反应过程。
透明质酸发酵工艺的主要步骤透明质酸发酵工艺通常包括以下主要步骤：1.复苏和预培养：从冷冻保存的透明质酸菌株中取出适量的菌种，进行复苏和预培养。
这个步骤有助于提高菌株的活力和适应性。
2.母液发酵：将预培养的菌种移植到透明质酸发酵的母液中，通过合适的培养条件进行发酵。
发酵过程中，菌株利用底物合成透明质酸。
3.分离和纯化：发酵母液中的透明质酸需要进行分离和纯化，以得到高纯度的透明质酸产品。
常用的分离纯化方法包括沉淀、离心、浓缩和脱盐等。
4.后处理：对纯化的透明质酸产品进行后处理，包括干燥、打粉和包装等步骤。
这些步骤可以提高透明质酸产品的稳定性和使用便利性。
透明质酸发酵工艺的优缺点透明质酸发酵工艺具有如下优点：1.生物可再生资源：透明质酸发酵工艺利用微生物代谢活动合成透明质酸，减少了对传统化石能源的依赖。
透明质酸钠的生产工艺
透明质酸钠是一种化妆品和医药行业常用的保湿剂和成品，下面是透明质酸钠的生产工艺：
1. 原料准备：透明质酸钠的主要原料是生物发酵法得到的透明质酸。
首先，提取含有透明质酸的菌菇等生物产物，然后经过酸解、脱蛋白、过滤等步骤得到透明质酸钠的原料。
2. 发酵：将透明质酸原料与发酵菌种一同放入发酵罐中进行发酵。
发酵条件包括温度、pH值、氧气供应等，为了提高发酵效率和产量，还需要添加适量的营养物质。
3. 结晶：发酵结束后，透明质酸钠溶液会经过提纯、浓缩和结晶等步骤。
首先，进行初步的固液分离，将透明质酸钠溶液与其他杂质进行分离。
然后，用精炼的溶剂进行浓缩，使透明质酸钠的浓度提高。
最后，在适当的条件下，透明质酸钠溶液进行结晶，得到纯度较高的透明质酸钠晶体。
4. 过滤和干燥：结晶得到的透明质酸钠晶体需要经过过滤和干燥处理，以去除残留的溶剂和水分。
先将透明质酸钠晶体进行过滤，去除固体杂质。
然后，将透明质酸钠晶体进行干燥，使其水分含量降低到合适的标准。
5. 粉碎和包装：干燥后的透明质酸钠晶体需要进行粉碎处理，使成品的颗粒度适当。
然后，将透明质酸钠粉末进行包装，以确保产品的安全和质量。
以上是透明质酸钠的一般生产工艺，不同的生产厂家可能会有一些细微的变化和优化。
同时，在生产过程中，还需要进行质量控制，确保产品的安全和符合质量标准。
研究生课程微生物生理学学习报告题目：兽疫链球菌生产透明质酸的生理学原理和应用姓名：任小虎1 透明质酸的研究背景1.1 透明质酸的结构与性质透明质酸 （Hyaluronic acid ，简称HA ）是一种线性酸性粘多糖 , 是糖胺聚糖中 结构中最简单的一种，化学名称为糖醛 （玻璃 ）酸，分子式为（C 14H 20NNaO 11）n ，分 子质量为 10～200万道尔顿。
Rapport [1] 等在上世纪五十年代对 HA 结构的测定做了 大量的工作，他们认为 HA 是由等摩尔的葡糖醛酸和乙酰氨基葡糖组成的。
Brimacombe [2] 对酶降解氨基葡萄甘酸键所得的低聚糖进行结构分析研究， 也 获得一致结论，即确认 HA 是由D-葡萄糖醛酸和 N-乙酰氨基葡萄糖单体为结构单 元[3]，通过 β－1.4糖苷键反复交替连接而组成的线形多糖结构，其一级和二级结 构分别如图 1[4]、图 2[5]所示：图 2 透明质酸的螺旋型二级结构HA 通常溶于水，不溶于醇、酮、乙醚等有机溶剂。
水溶液中的 HA 分子可产 生分子内和分子间的相互作用， 具有特殊的理化性质， 具体表现为： 零切变粘度、假塑性、粘弹性、易降解性、可发生交联反应、酯化和成盐反应等特性。
其图 1 透明质酸的一级结构中，商品HA为HA-Na盐形式，即HA-Na （简称SH），外观为白色纤维状或粉末状固体，具有很强的吸湿性。
1.2 透明质酸的研究意义HA 及其盐广泛分布于机体的各种组织中，具有特殊的生理功能，具体表现为：保水作用、润滑作用、对细胞的保护作用、对组织和血管生成的作用、对肿瘤的防治作用、对创伤愈合和止血等方面的作用，由于这些生理功能，HA 被广泛应用于日化用品、食品保健、美容整形及医药等领域。
1.2.1 HA 在化妆品级领域的应用HA 具有保湿、营养、润肤等作用，广泛用于各种高级化妆品中，与传统的保湿剂相比，HA 具有更高的保湿效果，而且没有油腻和阻塞皮肤等缺点。
发酵法生产透明质酸透明质酸(Hyaluronic acid,HA) 是一种大分子的粘多糖,是一种由-D-N -乙酰氨基葡萄糖和B -D-葡萄糖醛酸为结构单元,B -1 ,4-糖苷键连接成的一种链状高分子粘多糖。
其分子量在几十万到几百万之间，又称糖醛酸，透明质酸具有特殊的保水作用，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，为目前所公认的最佳保湿成分，在化妆品工业、医学研究、临床治疗等领域有广泛的应用。
透明质酸的提炼的方法有三种：组织提取，微生物发酵和化学合成。
组织提取法和化学合成法的成本高，产量低，受原料资源限制，不能满足市场需求。
而微生物发酵法生产透明质酸具有不受原料资源限制、成本低、产量高、有较高的相对分子量、分离纯化工艺简便、易于大规模生产等特点成为透明质酸生产的发展方向，因此开发先进的微生物发酵法生产HA的技术十分必要。
目前HA产业前景广阔，发酵法己成为HA生产的主流工艺，而发酵法生产HA的工艺仍需进步完善微生物产HA的研究可以追溯到上个世纪30年代，1937年，Kendall发现链球菌可以产生HA，后来发现主要是一些A群和C群链球菌，它们具有合成与代谢以HA 为主要成分的荚膜的能力。
随后很多人进行了大量的研究。
研究结果证明某些种属链球菌在一定的环境条件下，能同化吸收葡萄糖或其他碳源，以代谢物形式产生HA。
随后经过不断地选育菌种和优化工艺，借助现代深层发酵技术与设备，HA的微生物发酵法被建立和应用起来。
目前多选用链球菌、乳酸球菌类等 (因此以下均以链球菌举例说明)。
日本用发酵法生产了HA制剂•并对该产品做了大量的药效、毒理、药代动力学等非临床实验和临床实验。
结果表明，发酵法生产的HA无局部及全身毒副作用、安全性高、疗效确切。
发酵法生产透明质酸主要包括两部分：发酵部分和下游提取工艺部分。
发酵法生产HA勺质量主要取决于菌种、培养基和分离提纯工艺的选择。
一.发酵部分：经过阅读与分析文献，我个人将发酵部分划分为以下几个模块：1. 菌种的筛选2. 菌种的诱变3. 培养基配方的优化4. 菌株的最佳培养条件首先以链球菌制备HA勺过程为例简单介绍一下发酵法生产透明质酸的基本流程：链球菌复苏培养后，用诱变剂诱变，挑出不溶血、不含HA酶的高产率菌株。
发酵液中透明质酸含量快速检测方法研究陈永浩1,2,王强1,21(中国农业科学院农产品加工研究所,农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京,100193)2(江南大学食品学院,江苏无锡,214122)摘 要 对十六烷基三甲基溴化铵(CT A B)溶液与透明质酸(H A )溶液反应体系进行了全波长扫描,绘制了不同波长下的标准曲线,并对反应时间和温度对反应体系的影响分别进行了比较。
研究表明,随着反应时间延长,反应体系的吸光度逐渐升高,但当反应时间固定后,在可见光区反应体系能较好的遵循朗伯-彼尔定律,并且不受温度的影响。
依据此原理,建立了发酵液中H A 含量的快速测定方法,即CT A B 比浊法,并与Bitter -M uir 法进行了比较。
结果表明,CT AB 比浊法的准确度、精确度、灵敏度均优于Bitter -M uir 法,并且具有快速、安全等特点。
反应体系中除了蛋白质以外,葡萄糖、KH 2PO 4、M g SO 4对CT A B 比浊法测定的影响很小,因此,应尽量减少反应液中蛋白质的含量,以提高测定准确度,而上述杂质对Bitter -M uir 法测定H A 含量均有较大影响。
关键词 透明质酸,发酵液,快速检测,十六烷基三甲基溴化铵第一作者:博士研究生(王强研究员为通讯作者)。
收稿日期:2008-10-24,改回日期:2008-11-26透明质酸(hyaluronic acid,H A )是一种线性、无支链多糖,由N -乙酰氨基葡萄糖和D -葡萄糖醛酸反复交替组成,是一种价值很高的医药、化妆品原料[1]。
近年来,微生物发酵法生产H A 逐步取代了从动物组织中提取H A 的传统方法,如何快速检测发酵液中H A 含量在筛选H A 高产菌株及菌株应用于实际生产后,对发酵工艺进行控制方面显得至关重要[2,3]。
目前H A 含量测定普遍采用Bitter -M uir 法[3~6]。
该方法前处理时间较长,且对样品的纯度要求较高[7,8]。
透明质酸（玻尿酸）⽬录1、透明质酸的简介 (2)2、透明质酸的结构及理化性质 (2)2.1透明质酸的结构 (2)2.2透明质酸理化性质 (2)2.3 透明质酸⽣理功能 (3)3透明质酸的制备⽅法 (3)3.1 动物组织提取法 (3)3.2 酶聚⼈⼯合成法 (4)3.3 微⽣物发酵法 (4)3.3.1 透明质酸⽣产菌株的选育 (5)3.3.2 透明质酸发酵条件的优化 (5)3.3.3 透明质酸的提取 (6)4 透明质酸的改性 (11)4.1 酯化改性 (11)4.2 酰胺化改性 (12)4.3 交联改性 (13)4.4 疏⽔改性 (14)4.5 接枝改性 (15)4.6 还原末端改性 (16)5 透明质酸的应⽤ (17)5.1 在化妆品中的应⽤ (17)5.2在临床医学中的应⽤ (18)5.3 在保健⾷品中的应⽤ (18)6 透明质酸的国内外⽣产研究现状及常见产品 (18)6.1透明质酸的国内外⽣产研究现状 (18)6.2常见产品 (20)7 我的设计⽅案 (20)参考⽂献： (22)透明质酸简介1、透明质酸的简介透明质酸(Hyaluronic Acid，简称 HA)，⼜名“玻璃酸”，是⼀种不含硫酸基团的天然粘多糖，⼴泛分布于动物和⼈体的细胞外基质中，在⽪肤、肺和肠中含量较⾼(⼤于50%)，同时也存在于滑液、脐带和⾎液中。
透明质酸另⼀名称为玻尿酸，但是玻尿酸与尿酸没有任何关系。
透明质酸因其独特的理化性质和⽣物学功能，被⼴泛应⽤于临床医学、⾼级化妆品、美容整形和保健⾷品等领域。
但天然透明质酸存在稳定性较差、易发⽣降解和亲⽔性过强等缺点，限制了其应⽤，因此通过对透明质酸修饰改性，从⽽开拓具有新的⽣物活性和功能性的透明质酸衍⽣物成为⽬前研究的热点[1]。
2、透明质酸的结构及理化性质2.1透明质酸的结构透明质酸是⼀种⾼分⼦的聚合物。
是由单位D-葡萄糖醛酸及N-⼄酰葡糖胺组成的⾼级直链粘多糖。
D-葡萄糖醛酸及N-⼄酰葡糖胺之间由β-1，3-配糖键相连，双糖单位之间由β-1，4-配糖键相连。
