发酵液中3-羟基丁酮的乙醇-磷酸氢二钾双水相体系分离
乙醇／无机盐双水相体系分离纯化黄芪总黄酮的研究
乙醇／无机盐双水相体系分离纯化黄芪总黄酮的研究目的：研究乙醇/无机盐双水相体系对黄芪黄酮的分离和纯化。
方法：以分相能力差异和目标萃取物在其中的分配为考察指标，分析乙醇与几种常用盐的组成双水相体系的及其相图，筛选出乙醇（EtOH）/磷酸氢二钾（K2HPO4）体系为萃取黄芪总黄酮的最佳体系，并研究EtOH/K2HPO4体系中各成分的配比对黄芪黄酮的分配系数和相比的影响。
结果与结论：分离纯化黄芪黄酮的最佳条件为：ωEtOH为36.05%，ωK2HPO4为18.20%的EtOH/K2HPO4体系。
黄芪黄酮在体系中的分配系数为10.33，萃取率高达96.6%，同时对该体系萃取后上下相中黄芪皂苷和多糖含量进行测定，上相中黄芪皂苷去除率达到92.01%；黄芪多糖全部富集在下相水相，即去除率高达100%。
这有利于黄芪粗提取液中总黄酮的分离和纯化。
标签：双水相萃取；EtOH/K2HPO4体系；黄芪；黄芪总黄酮；分离黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根，主要有效成分为黄酮类、皂苷类、多糖[1-3]。
由于双水相萃取技术具有高效、温和、操作简便、容易放大、有效保持生物活性等优点，被广泛应用于生物化学和生物化工等领域[4]。
传统双水相体系有原料成本高，高聚物难回收等缺点，以无机盐代替高聚物的普通有机物双水相体系受到关注，尤其适于极性物质的提取和纯化，使双水相萃取的工业化成为可能[5-6]。
高云涛等[7]利用丙醇/硫酸铵双水相体系提取分离灯盏花中类黄酮，提取液中类黄酮占22.3%，明显高于回流提取法，可见双水相萃取技术在中草药萃取应用中存在巨大潜力。
本研究着重考察乙醇/无机盐双水相体系提取分离黄芪黄酮和皂苷，根据5种不同种类无机盐形成的双水相体系的分相能力差异，选择适合黄芪黄酮萃取的双水相体系，并考察其分离、富集的能力。
1 材料UV2450分光光度计（日本岛津公司）；MAS-II型常压微波合成/萃取反应工作站；旋转蒸发仪（上海嘉鹏科技有限公司）；电子分析天平（AL104）[梅特勒-托利多（上海）仪器有限公司]；KQ-250DB型数控超声清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；Anke-1000高速离心机（上海安亭科学仪器厂）黄芪购于三九大药房，经鉴定为蒙古黄芪Astragalus membranaceus；芦丁对照品（南京替斯艾么中药研究所提供，UV含量测定用）；黄芪甲苷对照品（上海融禾医药科技提供，HPLC纯度>98%）；所用药品和试剂均为分析纯；水为去离子水。
利用双水相乙醇—磷酸氢二钾体系萃取甘草有效成分的研究
要成分 是具有甜睬的皂甙一甘草皂甙， 又称甘草酸 （ｌ ｙ ｈ ｉ ａｉ） ｇ ｃｒ ｉｃ ｃ 。甘草在治疗各种疾病方面起着 ｙ ｒｚ ｄ 极其重要 的作用， 既能调和诸药 ， 又能补气和中， 泻 火解毒 ， 强健筋骨 ， 主治脾 胃虚弱 ， 咳嗽多 ， 咽痛肿 痛 ，＇Ｌ ４ Ｊ 胎毒等症 ， 还能起到抗溃疡、 抗炎症 、 降血 压、 降血脂 、 中枢抑 制、 痉甚 至抗肿瘤的作用 。 镇 甘草酸提取方法常采用沉淀法， 污染大， 收率较低。 近年 ， 双水相萃取 （ Ｔ ） Ａ Ｐ 分离技术 引起了人们 极大的重视。双水相萃取技术是指亲水性聚合物水 溶液在一定条件下可 以形成双水相 ， 由于被分离物 在两相 中分配不 同， 便可实现分离。被广泛用于生 物化学 、细胞生物学和生物化工等领域的产品分离 和提取。双水相萃取技术设备投资少 ， 操作 简单 。 该类双水相体系多为聚乙二醇一 葡萄糖和聚乙二醇一
１５ ．
０５ ．
ｍ（ ￣Ｐ ４／ ＫＨ ０ ）ｇ
： 乙醇－ 盐取水相体系中加＾乙醇的体积 ； ： 乙 盐 取水相体系
形成 后 乙醇 相 的体 积
称取 １５ｇ ． 磷酸氢二钾溶于 ４ｍ Ｌ甘草浓缩液 中， 搅拌使盐溶解 ， 并与 ６ｍ Ｌ无水 乙醇混合。倒人 １ Ｌ的离 心 试 管 中， ２０ ／ ｉ ０ｍ 以 Ｃ０ｒｒｎ的转 速 离 心 ３ ａ ａｎ ｒｉ。溶液形 成 两相 。用 分 液漏 斗将两相 分 开 ， 分别 缓慢 逐 滴 加入 浓硫 酸 ， 出大量 沉淀 。ｐ 析 Ｈ＝２时停 止加酸 ， 放在冰水浴 中冷却 １ ｉ 使沉淀完全析 ０ｒｎ， ａ 出 ， 无水 乙醇 洗涤沉 淀 ， 量并 记录数 据 。 用 称 １３ 分析 方法 ． 甘草酸单铵盐的含量采用紫外一可见光分光光 度计在 ２３ｎ ５ ｍ下测定 。图 １ 为甘草酸单铵盐的 紫外吸收光谱。根据用标准甘草酸单铵盐测定的标 准曲线 计算 ， 回归 方 程 为 ： ＝１．０ ８２×Ｃ一 Ａ ５９ ０６
乙醇-磷酸氢二钾双水相体系萃取L-精氨酸
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ — ｄ ｉ ｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ａ ｑ ｕｅ ｏ ｕ ｓ ｔ ｗｏ — ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ Ｏ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｌ— ａ ｒ ｇ ｉ — ｎ ｉ ｎ ｅ ． Ｔｈｅ ｉ ｎｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ，ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｎ
ＬＩ Ｕ Ｄｏ ｎ ｇ ｍｅ ｉ ，ＷＥＮＧ Ｌｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ，ＧＥ ＮＧ Ｄｉ ，ＹＡＮＧ Ｘｉ ｎ ，ＨＡＮ Ｙｕ ａ ｎ ｙ ｕ ａ ｎ
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高效液相色谱法测定发酵液中3－羟基丁酮
高效液相色谱法测定发酵液中3－羟基丁酮汤丹丹;王腾飞;王瑞明【摘要】The acetoin microorganism fermentation system was prepared by biological method. The method to determine acetoin by high performance liquid chromatography was studied. The fermentation broth was pre-treated by centrifuging and filtering with 0. 22 μm microporous membrane.A column of Hypersil NH2(300 mm × 4. 6 mm,5 μm)with an mobile phase containing acetonitrile and water(90∶10,V/V) was used for the analysis of acetoin in fermentation system,the flow rate was 1 mL/min,the column tem-perature and detector temperature was 35 ℃,the chromatography was completed in just 25 min. The re-covery rate was 95 . 96% ~101 . 2% and the relative standard deviations 1 . 69% ~2 . 09%. The method was proved to be a rapid and effective quantitative analysis method with simple pretreatment and high sen-sitive to determine the acetoin in fermentation broth,which was fit for guiding real-time monitoring the fermentation process.%针对生物法制备3－羟基丁酮的微生物发酵体系，研究了利用高效液相色谱法测定3－羟基丁酮的方法。
产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定
产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定产3-羟基丁酮（3-HB）的菌株是一类具有重要应用潜力的微生物。
它们可以通过代谢底物合成3-HB，而3-HB在制药、化妆品、食品添加剂等领域有广泛的应用。
分离、筛选和鉴定产3-HB菌株是非常重要的研究工作。
分离产3-HB菌株的第一步是采集土壤、水体、沉积物或其他环境样品作为菌源。
然后，将样品通过稀释涂布法或摇瓶培养法分离出单菌落。
接下来，通过传代培养方法，将单菌落转移到富含碳源和氮源的平板培养基上。
在筛选阶段，可以利用亚甲蓝染色法或比色法来初步判断产3-HB菌株。
3-HB菌株通常可以产生蓝色或紫色的染料，所以染色方法可以显示菌落的颜色变化。
还可以使用光谱分析、高效液相色谱（HPLC）和气相色谱质谱（GC-MS）等分析技术来确认3-HB的产生。
在鉴定产3-HB菌株的过程中，可以使用传统的形态学特征观察、生理生化特性测试和分子生物学方法。
形态学特征观察包括菌落形态、细胞形态和芽孢形态观察。
生理生化特性测试涉及氧需求、温度适应性、耐盐性等方面的测试。
而分子生物学方法如16S rRNA基因测序可以提供更准确的菌株鉴定结果。
经过分离、筛选和鉴定，获得的产3-HB菌株可以用于进一步的研究和应用。
这些菌株可以通过优化培养条件和代谢工程方法来提高3-HB的产量，并且可以应用于3-HB相关产品的生产中。
产3-HB菌株的分离、筛选和鉴定是一个复杂且耗时的过程，需要结合多种分析技术和方法来得到准确的结果。
这个过程对于研究和应用3-HB具有重要意义，能够为相关领域的发展提供有力的支持。
一种加盐萃取蒸馏分离发酵液中3-羟基丁酮的方法[发明专利]
![一种加盐萃取蒸馏分离发酵液中3-羟基丁酮的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/bc9cc430c1c708a1294a44e4.png)
专利名称：一种加盐萃取蒸馏分离发酵液中3-羟基丁酮的方法专利类型：发明专利
发明人：刘建军,田延军,赵祥颖,张家祥,徐慧,范宜晓
申请号：CN201310426868.3
申请日：20130918
公开号：CN103524315A
公开日：
20140122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于生物工程技术领域，特别公开了一种加盐萃取蒸馏分离发酵液中3-羟基丁酮的方法。
该加盐萃取蒸馏分离发酵液中3-羟基丁酮的方法，向3-羟基丁酮的发酵清液中添加可溶性无机盐，待溶解后在加入疏水性有机溶剂，混合后间歇震荡，抽提后收集无机盐下相，往无机盐下相中再次加入有机溶剂进行二次抽提，重复操作，将收集的有机溶剂上相合并后，加入适量的无水硫酸钠，干燥有机溶剂相至无水，通过常压蒸馏即可回收有机溶剂，并得到黄色粘稠状的3-羟基丁酮样品。
本发明操作简单，能耗低，适合工业化生产和应用，在操作过程中的有机溶剂和无机盐均可以回收再利用，不但可以节省成本，提高资源利用效率，也符合当今绿色环保的要求。
申请人：山东省食品发酵工业研究设计院
地址：250013 山东省济南市历下区解放路41号
国籍：CN
代理机构：济南泉城专利商标事务所
代理人：张贵宾
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一种从发酵液中分离提取2,3-丁二醇的方法[发明专利]
![一种从发酵液中分离提取2,3-丁二醇的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9b0354d2580216fc710afd6e.png)
专利名称：一种从发酵液中分离提取2,3-丁二醇的方法专利类型：发明专利
发明人：张霖,樊亚超,廖莎,姚新武,师文静
申请号：CN201410563893.0
申请日：20141022
公开号：CN105585432A
公开日：
20160518
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种从发酵液中分离提取2,3-丁二醇的方法，包括如下内容：（1）将壳多糖和海藻酸钠组成的絮凝体系加入到发酵液中，静置分离得到发酵清液；（2）将步骤（1）所获得发酵清液调节pH为5.5~7.5，并加入无机盐进行离子浓度调节得到预处理的发酵清液；（3）将步骤（2）所获得的预处理发酵清液经过吸附柱吸附，然后通过极性溶剂脱附，得到2,3-丁二醇洗脱液；（4）将步骤（3）的2,3-丁二醇洗脱液，进行精馏分离，得到2,3-丁二醇产品。
本发明方法利用氢键吸附方式，对2,3-丁二醇进行有效浓缩，从而有利于精馏等精制方式的实施，适用于大规模生产应用。
申请人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院,中国石油化工股份有限公司
地址：116045 辽宁省大连市旅顺口区铁山街道创新路1号213号
国籍：CN
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一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的方法[发明专利]
![一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f7a4007cff4733687e21af45b307e87101f6f8be.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911353831.6(22)申请日 2019.12.25(71)申请人 沈阳化工大学地址 110142 辽宁省沈阳市经济技术开发区11号(72)发明人 张弢 潘成桥 范俊刚 李文秀 (74)专利代理机构 沈阳技联专利代理有限公司21205代理人 张志刚(51)Int.Cl.C07C 27/32(2006.01)C07C 45/83(2006.01)C07C 49/10(2006.01)C07C 29/84(2006.01)C07C 31/08(2006.01)(54)发明名称一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的方法(57)摘要一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的方法，涉及一种萃取精馏分离共沸物的方法，该方法以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯为萃取剂，采用的装置包括萃取精馏塔（塔1）、溶剂回收塔（塔2）。
塔1为常压精馏塔，顶部设有萃取剂入口和冷凝回流装置，原料由塔中部进入，纯度高于99.5wt%的丁酮从1塔塔顶出料口产出，乙醇与萃取剂的混合物从塔1底部流出，从塔2顶部进入。
塔2为减压精馏塔，纯度为99.5wt%的乙醇从塔2顶部产出，萃取剂从塔2底部产出，回流到塔1顶部，重新使用。
本发明的优点是操作方便、易于控制,实现了溶剂的循环利用，能量消耗减少,成本降低,而且分离效果较好，具有很好的经济性，并有利于环保。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 110963885 A 2020.04.07C N 110963885A1.一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的方法，其特征在于，所述方法以1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯为萃取剂，用萃取精馏塔和溶剂回收塔对丁酮-乙醇混合液进行连续分离、回收，并循环使用萃取剂；萃取剂从精馏塔的第二或第三块塔板上加入；丁酮-乙醇混合物原料从塔中部进入；塔顶得到丁酮产品，精馏塔塔底产出的正丙醇萃取剂混合液从塔顶进入溶剂回收塔，塔2采用减压精馏，压力在5-7Kpa；乙醇从塔顶产出，萃取剂从塔底产出；最后溶剂回收塔塔底产出的萃取剂被循环并与少量补充的萃取剂混合后回到萃取精馏塔。
一种微生物发酵选择性生产3-羟基-2-丁酮和2,3-丁二醇的方法[发明专利]
![一种微生物发酵选择性生产3-羟基-2-丁酮和2,3-丁二醇的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/618ef5d531126edb6e1a1068.png)
专利名称：一种微生物发酵选择性生产3-羟基-2-丁酮和2,3-丁二醇的方法
专利类型：发明专利
发明人：饶志明,杨套伟,张显,徐美娟
申请号：CN201310342414.8
申请日：20130808
公开号：CN103525877A
公开日：
20140122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种利用一株环境安全菌株Bacillus amyloliquefaciens CCTCC
NO:M2012349，通过改变培养基中玉米浆含量及搅拌转速和通气量，就可以选择性生产3-羟基-2-丁酮或2，3-丁二醇的方法，属于生物工程中发酵技术领域。
该方法具体的说，主要合成3-羟基-2-丁酮时，可将发酵培养基中的玉米浆浓度降低至5g/L及以下，发酵过程中保持较高的溶氧水平(空气流量为240m/h·m培养基，搅拌转速为450r/min)；主要合成2，3-丁二醇时，可将发酵培养基中的玉米浆浓度增加至40g/L及以上，发酵过程中保持较低的溶氧水平(空气流量为120m/h·m培养基，搅拌转速为350r/min)。
申请人：江南大学
地址：214122 江苏省无锡市蠡湖大道1800号江南大学
国籍：CN
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产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定
产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定产3—羟基丁酮（3-HB）是一种重要的生物合成物质，在医药、化工和食品工业中具有广泛的应用前景。
目前，通过微生物发酵生产3-HB的方法已经成为研究的热点之一。
本研究旨在从自然环境中分离筛选出高产3-HB的细菌菌株，并对其进行鉴定和分析，为全面开发3-HB生产菌株提供理论和实践基础。
一、细菌菌株的分离与筛选1.采集样品在实验开始之前，首先需要采集适当的环境样品，以寻找可能存在高产3-HB的微生物菌株。
我们选择了湖泊水、土壤和植物根际土壤等多样的样品，以确保从中获得多样性的微生物菌株。
2.筛选3-HB产生菌株对样品进行稀释并接种于含有3-HB为唯一碳源的富含培养基中。
然后，通过对菌落的形态、颜色和生长特征进行观察筛选出3-HB产生菌株。
经过连续多次筛选和确认，我们最终获得了数个产3-HB的细菌菌株。
二、3-HB产生菌株的生理生化特性分析1.生长特性分析通过在不同条件下培养菌株，我们可以观察到它们的生长速率、生长周期和最适生长条件等生长特性。
我们还将对3-HB的产量与菌株的生长情况进行关联分析，以确定最适产3-HB的条件。
2.代谢产物分析收集培养上清液，进行3-HB的测定和分析。
通过高效液相色谱-质谱联用技术，我们可以准确地测定3-HB的含量，并且可以进一步分析其代谢产物的变化。
这有助于我们深入了解3-HB产生的代谢途径及其影响因素。
三、鉴定产3-HB的细菌菌株1.形态学鉴定通过对菌株在琼脂平板上的菌落形态、颜色、大小和形状等进行观察和描述，结合光学显微镜下的细胞形态，初步确定细菌属的分类。
2.生理生化鉴定通过对细菌的生理和生化特性进行检测和分析，如对碳源利用的酶谱、氧耗和氧产等特性进行鉴定，可以进一步确定菌株的种属。
3.分子生物学鉴定采用16S rRNA序列分析技术，可以对菌株进行更加准确的分类和鉴定。
通过测定细菌的16S rRNA序列，与已知数据库进行比对分析，可以确定细菌的属种属属和种的归属关系。
产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定
产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定【摘要】本研究旨在分离、筛选和鉴定产3—羟基丁酮的菌株，并对其生物学特性及代谢产物进行研究。
通过实验工作，成功分离出特定菌株，并证实其具有潜在的应用前景。
对目标菌株的鉴定结果表明，其具有较高的产3—羟基丁酮能力。
生物学特性分析显示该菌株在特定条件下有较好的生长能力和代谢活性。
通过代谢产物研究发现进一步的应用潜力。
本研究为产3—羟基丁酮菌株的分离工作提供了一定的参考，为相关领域的进一步研究提供了理论基础和实验指导。
【关键词】产3—羟基丁酮菌株、分离、筛选、鉴定、生物学特性、代谢产物、研究背景、研究目的、研究意义、成功、应用前景、参考、结论。
1. 引言1.1 研究背景3—羟基丁酮是一种重要的生物合成中间体，在医药、食品和化工等领域具有广泛的应用前景。
目前，合成3—羟基丁酮的方法主要有化学合成和微生物发酵两种途径。
与化学合成相比，微生物发酵具有原料来源广泛、条件温和、环境友好等优点，因此备受关注。
目前市面上常见的微生物生产3—羟基丁酮的菌株大多存在着产量低、反应速度慢、产物纯度低等问题，限制了其在产业化生产中的应用。
寻找高效生产3—羟基丁酮的菌株具有重要意义。
在这样的背景下，本研究旨在通过分离、筛选、鉴定和研究生物学特性，寻找高效生产3—羟基丁酮的菌株，为解决目前产量低、反应速度慢等问题提供一种可能的解决方案。
通过本研究的开展，有望为相关领域的研究提供新的思路和方法，推动3—羟基丁酮的生产工艺的进一步优化和提高。
1.2 研究目的本研究旨在从自然环境中分离并筛选出具有产3—羟基丁酮潜力的菌株，以期能够为未来的产3—羟基丁酮生产提供可靠的菌株资源。
通过对目标菌株的鉴定和生物学特性分析，揭示其代谢途径以及产酮机制，为该产物的合成提供理论依据。
本研究旨在探索产3—羟基丁酮菌株的分离、筛选和鉴定工作，为相关领域的进一步研究奠定基础，为该产物的应用和开发提供有力支撑。
产3-羟基丁酮菌株的筛选及产物分析
产3-羟基丁酮菌株的筛选及产物分析范宜晓;赵祥颖;张家祥;杨丽萍;刘建军【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2012(038)011【摘要】从日本传统食品纳豆中分离筛选获得1株产3-羟基丁酮的菌株SF4-3,以葡萄糖为主要碳源,该菌株在37℃,180 r/min摇瓶培养96 h,3-羟基丁酮产量为33.90 g/L,利用气相色谱及气相色谱-质谱联用对菌株SF4-3的发酵液进行分析,结果表明主产物为3-羟基丁酮,纯度为95%以上,不产2,3-丁二酮或2,3-丁二醇。
根据形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析,该菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。
【总页数】5页(P42-46)【作者】范宜晓;赵祥颖;张家祥;杨丽萍;刘建军【作者单位】山东轻工业学院食品与生物工程学院,山东济南250353;山东省食品发酵工程重点实验室,山东济南250013;山东省食品发酵工程重点实验室,山东济南250013;山东省食品发酵工程重点实验室,山东济南250013;山东轻工业学院食品与生物工程学院,山东济南250353 山东省食品发酵工程重点实验室,山东济南250013【正文语种】中文【中图分类】TS261.11【相关文献】1.高产3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二醇菌株的筛选及其应用研究 [J], 李兰;陈斌;吴文睿2.大曲中产3-羟基丁酮菌株的筛选及其等离子体诱变 [J], 章宁娟;薛正莲;王洲;梅欢欢;刘阳;3.大曲中产3-羟基丁酮菌株的筛选及其等离子体诱变 [J], 章宁娟;薛正莲;王洲;梅欢欢;刘阳4.一株转化4-羟基-2-丁酮为1,3-丁二醇微生物菌株的筛选及鉴定 [J], 杨套伟;饶志明;马正;徐美娟;周楠迪;许正宏5.产3-羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定 [J], 罗琴;聂波;宋志远;谷田;周圣骄;毛玉华;聂志奎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
枯草芽孢杆菌发酵产3--羟基丁酮的研究
Ａｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ ａ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｃｒｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎｓ Ｗａｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｅｔｏｉｎ ｂｙ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＭＥ·ＡＣ２６－Ｉｊ。、，－９．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ｔｗｏ－ｌｅｖｅｌ Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ７ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｅｔｏｉｎ．Ｇｌｕｃｏｓｅ，ｐｅｐｔｏｎｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ（Ｐ＜０．０５）．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅｓｅ ｆａｃｔｏｒｓ’ｏｐｔｉｍａｌ ｌｅｖｅｌｓ ｆｏｒ ａｃｅｔｏｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ：
双水相体系萃取发酵液中的1,3-丁二醇
双水相体系萃取发酵液中的1,3-丁二醇
张政威;栾廷瑞;杨琳;蔡妹萍;王周祥;宋玉鹤
【期刊名称】《山东化工》
【年(卷),期】2024(53)8
【摘要】研究了乙醇/磷酸氢二钾-水和乙酸乙酯/葡萄糖-磷酸氢二钾-水两种双水
相体系萃取发酵液中的1,3-丁二醇,考察了双水相体系中有机溶剂的种类及质量分数、分相盐种类及质量分数对1,3-丁二醇萃取率的影响,得到了最佳的萃取条件:乙醇(质量分数20.0%)/磷酸氢二钾(质量分数27.3%)体系,分配系数和回收率分别为20.1%和98.3%;葡萄糖(质量分数17%)/乙酸乙酯(质量分数40.0%)体系,并加入磷酸氢二钾(质量分数4.0%),萃取率为95.0%。
这些工艺对发酵液中1,3-丁二醇分离纯化具有一定的应用价值,其中,糖析体系更是节约了盐的使用量,对工业化更加友好。
【总页数】4页(P58-60)
【作者】张政威;栾廷瑞;杨琳;蔡妹萍;王周祥;宋玉鹤
【作者单位】泰州学院医药与化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ223.162
【相关文献】
1.利用絮凝及双水相萃取分离纯化发酵液中的R，R-2，3-丁二醇
2.产酸克氏杆菌1,3-丙二醇发酵液中2,3-丁二醇的定性和定量分析
3.乙醇/碳酸钾双水相萃取盾叶
薯蓣发酵液中的2,3-丁二醇4.聚乙二醇/无机盐双水相萃取-超高效液相色谱-串联
质谱法测定环境水体中5种三嗪类除草剂残留量5.2,3-丁二醇发酵液的双水相萃取
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产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定
产3—羟基丁酮菌株的分离·筛选与鉴定产3—羟基丁酮（3-HB）是一种重要的有机合成中间体，广泛用于医药、农药和农业等领域。
其微生物发酵法生产已成为一种绿色、环保的方法。
在这个过程中，菌株的分离、筛选和鉴定是非常重要的环节，本文将对产3—羟基丁酮菌株的分离、筛选和鉴定进行详细介绍。
一、产3—羟基丁酮的微生物发酵生产产3—羟基丁酮的微生物发酵生产是利用底物在菌株作用下发生生物转化，通过提取或分离纯化得到产物。
一般而言，微生物发酵生产包括发酵前的筛选和发酵过程。
在这两个环节中，菌株的选择尤为重要，因为合适的菌株不仅能够提高产酮效率，还能够保证产品的质量。
二、产3—羟基丁酮菌株的分离1. 样品的采集产3—羟基丁酮菌株的分离首先需要采集生物样品，一般来说，土壤、水体、植物表面等均可能存在产3—羟基丁酮菌株。
采集样品时需要注意选择有机物丰富的环境，例如厌氧条件、发酵场所等。
2. 菌株的分离将采集的样品稀释后涂布在含有产3—羟基丁酮的培养基上，培养出单菌落，然后传代筛选。
通过这种方法，可以逐步筛选出产3—羟基丁酮菌株。
1. 快速筛选对于大量的分离获得的产3—羟基丁酮菌株，需要进行快速筛选，一般使用酚酞-过硫酸盐法进行初步筛选，根据颜色反应直接排除不产酮的菌株。
2. 产酮活性测定对于通过快速筛选得到的菌株，需要进一步进行产酮活性测定。
这个过程可以通过测定培养基中产3—羟基丁酮的含量来进行，也可以通过测定酶活性来进行。
1. 形态学鉴定通过形态学鉴定可以初步确定菌株的种属。
形态学鉴定包括菌落形态、细胞形态和孢子形态等。
2. 生理生化鉴定生理生化鉴定可以进一步确定菌株的特性，包括对碳源、氮源的利用情况、酶活性等。
3. 分子生物学鉴定分子生物学鉴定是最为准确的鉴定方法，包括16S rDNA序列分析、拓扑结构分析等。
成功鉴定出产3—羟基丁酮菌株后，需要做好保存工作。
常见的保存方法有冻干法、低温冷冻法和矿物油法等。
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问题，决定了这种方法不具备工业化生产的潜力[3]。
公司，分析纯）；肌酸，一水（国药集团化学试剂有限
与此相比，微生物发酵法生产 3-羟基丁酮具有原料来
公司，分析纯）；异丙醇、无水乙醇（天津市科密欧化
源丰富、条件温和、环境友好等优势，能从根本上改
学试剂有限公司，分析纯）；氢氧化钠、碳酸钾、磷酸
ห้องสมุดไป่ตู้
变 3-羟基丁酮生产过程中所面临的资源与环境压力，
丁酮的分离提取的可行性，为 3-羟基丁酮的大规模工 业化生产提供理论基础。
3 mol/L 的 H2SO4 保持 pH 小于 7.0，该菌株的发酵过 程是 3-羟基丁酮和 2,3-丁二醇伴随产生的过程，前期
1 材料与方法
过程以 2,3-丁二醇的产生为主，后期 2,3 丁二醇开始 反向转化为 3-羟基丁酮，当发酵液中葡萄糖的浓度降
了双水相体系的种类以及组成比例对 3-羟基丁酮萃取的影响，确定最佳的双水相体系为无水乙醇/磷酸氢二钾，当无水乙醇的质量浓
度为 26%（m/m），磷酸氢二钾的质量浓度为 25%（m/m），此时的 3-羟基丁酮分配系数为 16.81，回收率高达 98.2%，放大操作表
明该双水相体系的稳定性较好，体系规模的改变不会影响到 3-羟基丁酮的分配系数和回收率，适用于大规模工业化生产，并且通过
Wuxi 214122, China) (2.Key Laboratory of Food and Fermentation Engineering of Shandong Province, Research & Design Institute of Food and Fermentation Industry of Shandong Province, Jinan 250013, China)
减压蒸馏和结晶得到了 3-羟基丁酮二聚体产品，进一步验证了该工艺在 3-羟基丁酮分离中的应用潜力。
关键词：3-羟基丁酮；二聚体；双水相萃取；无水乙醇/磷酸氢二钾
文章篇号：1673-9078(2016)5-117-123
DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.5.019
所）；722 型光栅分光光度计（上海精密科学仪器有限
酮与水混溶，且亲水性较强，传统的 3-羟基丁酮分离
公司）；IRPrestige-21 傅立叶变换红外光谱仪（日本岛
手段如减压蒸馏、溶剂萃取等存在成本高、污染严重、 津公司）。
分离效果差等缺点，分离问题一直制约了 3-羟基丁酮 的大规模工业化生产[5]。研究发现，当亲水性有机溶
1.4 实验方法
剂与某些无机盐在水中以一定比例混合能够形成双水
1.4.1 发酵液的制备
相体系，上相为有机溶剂相，下相为盐相，当某种物
（1）种子液的培养
质进入双水相系统，由于分子间作用力的影响，导致
取两环新鲜斜面的菌种接入种子培养基中，三角
该物质在上下相之间选择性分配，从而达到分离的目
瓶装液量 30 mL/250 mL，于 37 ℃，180 r/min 条件下
20 min；
丙醇/磷酸氢二钾，异丙醇/碳酸钾[7~8]。
种子培养基（g/L）：葡萄糖 60，酵母膏 5，玉米
双水相体系的系统总量按 10 g 配制，无机盐加入
浆干粉 10，氯化钠 5，pH 7.0，0.7×105 Pa 灭菌 20 min； 量 25%（m/m），有机溶剂加入量 20%（m/m），置于
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现代食品科技
Modern Food Science and Technology
2016, Vol.32, No.5
限制、工艺复杂、生产低效和环境污染等问题，限制
二氢钾 2，pH 6.0，0.7×105 Pa 灭菌 20 min。
了 3-羟基丁酮的规模化生产，并且化学合成法是以牺 牲环境和不可再生资源为代价，不符合当今的可持续
Separation of Acetoin from Fermentation Broth Using
Ethanol-dipotassium Hydrogen Phosphate Aqueous Two-phase System
TIAN Yan-jun1, 2, LIU Jian-jun2, ZHAO Xiang-ying2, FAN Yi-xiao2, CHEN Wei1, CHEN Yong-quan1 (1.State Key Laboratory of Food Science and Technology, School of Food Science and Technology, Jiangnan University,
发酵培养基（g/L）：葡萄糖 150，酵母膏 10，玉
为底物，初始 pH 6.0，发酵罐装液量 3.5 L，接种量为
等，但对 3-羟基丁酮的分离还未曾报道，本文在前人
5%（V/V），发酵温度 37 ℃，通气量 2 L/min，发酵过
研究的基础上，考察了该萃取技术对发酵液中 3-羟基
程中控制恒定转速 350 r/min，用 2 mol/L 的 NaOH 或
现代食品科技
Modern Food Science and Technology
2016, Vol.32, No.5
发酵液中 3-羟基丁酮的乙醇-磷酸氢二钾 双水相体系分离
田延军 1,2，刘建军 2，赵祥颖 2，范宜晓 2，陈卫 1，陈永泉 1
（1.食品科学与技术国家重点实验室，江南大学食品学院，江苏无锡 214122）
1.1 菌种来源
为零后继续发酵时间 24 h 以使转化的最大化，发酵结 束后将发酵液以 4000 r/min 离心 10 min，经测定发酵
Bacillus subtilis SFA-H43 （CCTCC M2013181）， 液中 3-羟基丁酮浓度为 54.0 g/L，将上清液保存于 4 ℃
保藏于中国典型培养物保藏中心。
冰箱备用。
1.2 培养基
1.4.2 双水相萃取
（1）3-羟基丁酮双水相萃取能力的测定
斜面培养基（g/L）：葡萄糖 20，酵母膏 5，蛋白
采用的双水相体系为无水乙醇/硫酸铵，无水乙醇
胨 10，氯化钠 10，琼脂 20，自然 pH，1×105 Pa 灭菌
/磷酸氢二钾，无水乙醇/碳酸钾，异丙醇/硫酸铵，异
（2.山东省食品发酵工程重点实验室，山东省食品发酵工业研究设计院，山东济南 250013）
摘要：微生物发酵法生产 3-羟基丁酮亟待解决的一个问题是它的下游分离工艺的确定，双水相萃取技术作为一种高效而温和的
分离技术，已经在有机物质的分离提取中得到了广泛的应用，本文开展了该双水相萃取技术分离发酵液中 3-羟基丁酮的研究，考察
Abstract: The downstream separation process during acetoin production by microbial fermentation has long required investigation. Aqueous two-phase system (ATPS) is a highly efficient and mild separation technology, used extensively in the separation of organic substances. The application of ATPS in the separation of acetoin from fermentation broths was investigated, the effects of the types and compositions of ATPS on the extraction of acetoin were explored, and the ethanol/dipotassium hydrogen phosphate system was determined as the optimal ATPS. The highest partition coefficient (16.81) and recovery (98.2%) of acetoin were obtained, when the mass concentrations of dipotassium hydrogen phosphate and ethanol were 25% (m/m) and 26% (m/m), respectively. A pilot experiment indicated that the ATPS showed good stability, and changes in the scale of the system did not affect the partition coefficient and recovery for acetoin. This shows that the ethanol/dipotassium hydrogen phosphate ATPS can be applied to large-scale industrial production. Finally, acetoin dimers were produced using vacuum distillation and crystallization, further demonstrating the potential application of this ATPS process for acetoin separation from fermentation broth.
的，该萃取技术具有操作简单、能耗小、条件温和、 分离速度快、易于放大生产等优点[6]。利用双水相萃
摇床培养 8~12 h。 （2）5L 发酵罐培养
取技术进行分离的报道较多，如利用硫酸铵/乙醇体系
Bacillus subtilis SFA-H43 利用 150 g/L 的葡萄糖作