L-高丝氨酸（2-氨基-4-羟基丁酸）是一种非蛋白氨基酸，具有多种生物活性和重要化工中间体的转化能力。它在抑制镰状红细胞和抗真菌药物方面表现出良好的效果。此外，L-高丝氨酸还是合成手性除草剂--草铵膦的重要中间体。因此，对L-高丝氨酸的研究在药学和生物学等领域越来越受到科研工作者的关注。
一种从发酵液中提取L-高丝氨酸的方法，包括以下步骤：
步骤1：发酵液预处理。取5L上罐发酵液，高丝氨酸浓度为35g/L，将发酵液调整至pH值为4，并加入20mg/L的水溶性壳聚糖絮凝剂。将发酵液加热至60-80℃处理20分钟，以促使水溶性杂蛋白絮凝沉淀。然后通过微滤膜除去菌体和絮凝体，得到4.8L的发酵液清液。利用卷式超滤膜分离系统，截留分子量为0.5KDa，操作压力为2.0MPa，去除发酵液清液中的小分子肽和短链蛋白等物质，收集4.7L的超滤膜透过液。
步骤2：脱色。将步骤1收集的超滤膜透过液通入规格为5英寸的活性炭纤维模块装置进行脱色。脱色温度为30℃，操作压力为0.5MPa，得到4.7L的脱色液，透光率为78.3%。脱色后，使用70℃热水进行在线再生循环使用。
步骤3：电去离子。将步骤2中的脱色液送入电去离子装置的淡室中，在30V电压下运行。连续检测淡室溶液的导电率，当导电率降到500μs/cm时停止运行，得到脱盐液，收集4.6L的脱盐液。
步骤4：浓缩过滤。将步骤3得到的脱盐液减压浓缩至L-高丝氨酸含量为90%-100%时，将浓缩液温度预冷至0℃。然后以每小时1倍体积的速度向浓缩液中缓慢加入乙醇、甲醇或丙酮等有机溶剂，并以50r/min的速度搅拌混匀。当有机溶剂添加量达到浓缩液6倍体积时，停止搅拌育晶5小时。继续按每小时1倍体积流加有机溶剂至浓缩液10倍体积，在5℃条件下结晶16小时。最后，通过抽滤和烘干，得到纯度为99.3%的L-高丝氨酸，收率为70.2%。
发酵液的浓度为30-50 g/L，是利用大肠杆菌ZFgs012发酵产生。该菌株于2020年11月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。
水溶性壳聚糖絮凝剂的制备步骤包括：配制质量体积比为1:10的壳聚糖溶液，加入冰乙酸调节pH值至3.8，充分搅拌并静置12小时，其中壳聚糖的脱乙酰度为95%。
电去离子装置中淡室所添加的树脂为Cl型717树脂和Na型732树脂的混合物。浓室中加入0.02mol/L的氯化钠溶液，极室中加入0.2mol/L的硫酸钠溶液。操作电压为30V，得到的脱盐液电导率小于500μs/cm。
有机溶剂可以选择乙醇、甲醇或丙酮中的一种。
CN201810523387.7报道了一种以L-高丝氨酸为原料制备精草铵膦的方法。该方法利用从生物发酵法制得的L-高丝氨酸作为起始原料，经过共沸脱水、卤代等步骤制得L-3,6-双(2-卤乙基)-2,5-二酮哌嗪。然后通过与甲基亚磷酸二酯进行阿布佐夫反应，再经水解反应制得精草铵膦。相对于现有制备工艺，该方法大大提高了精草铵膦的总收率，并且工艺过程简单，适合工业化生产。
[1] [中国发明] CN202110309816.2 从发酵液中提取L-高丝氨酸的方法
[2] CN201810523387.7一种精草铵膦的制备方法
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