CN109810925B

CN109810925B - 一种改进的多抗霉素发酵培养基及发酵工艺

Info

Publication number: CN109810925B
Application number: CN201910203044.7A
Authority: CN
Inventors: 杨玉旺; 潘忠成; 李昶志; 李蒲民
Original assignee: Shaanxi Microbe Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shaanxi Microbe Biotechnology Co ltd
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: CN109810925A

Abstract

本发明涉及一种改进的多抗霉素发酵培养基及发酵工艺，所述的的多抗霉素发酵培养基由以下配方组成：玉米粉1‑2%，黄豆饼粉1.5‑3%，饴糖1.5‑3%,KH₂PO₄为0.05‑0.2%，NaCl0.05‑0.2%，CaCO₃为0.15‑0.45%，消泡剂为0.025‑0.050%，(NH₄)₂SO₄0.1‑2%,余量为灭菌水。本发明对发酵工艺进行优化，改进发酵培养基的稳定性，也提高了发酵工艺的生物效价。

Description

一种改进的多抗霉素发酵培养基及发酵工艺

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种改进的多抗霉素发酵培养基及发酵工艺。

背景技术

多抗霉素（Polyoxin）具有较好的内吸传导作用，属于广谱性抗生素类杀菌剂，是一种高效低毒、无环境污染的安全农药，所以被广泛应用于粮食作物、水果和蔬菜等重要病害的防治。主要用于防治苹果斑点落叶病、水稻纹枯病、轮纹病、梨黑斑病、葡萄灰霉病、霜霉病、人参黑斑病和烟草赤星病等十多种作物病害。

现有的多抗霉素原药多采用金色产色链霉菌No4896野生型原种经微生物发酵获得，但发酵单位不高且不稳定。该菌发酵多抗霉素的工艺流程为：迷你号。

现有的多抗霉素发酵工艺存在以下的问题：1、长期维持碱性pH值环境下，致使多抗霉素在碱性环境下不稳定；2、培养基的粘稠度和灭菌时泡沫的消除在现有培养基高压灭菌时不能科学地控制。

中国专利申请201410624720.5公开了一种多抗霉素发酵培养基，所述发酵培养基含有：活化处理的玉米淀粉8-11g/L，豆饼粉18-22g/L，酵母粉4-6g/L，氯化钠4-6g/L，硫酸铵0.8-1.2g/L，碳酸钙1.8-2.2g/L；其中，所述活化处理的玉米淀粉是用浓度为0.08-0.12mol/L的碱溶液或者浓度为0.08-0.12mol/L的酸溶液对玉米淀粉进行浸洗获得的。利用本发明所提供的发酵方法，能够使得发酵菌株对发酵培养基的利用率提高，利用率可以达到80％以上，平均能够缩短约5h的发酵时间，显著提高发酵清液中多抗霉素的含量，一般的，发酵清液中多抗霉素的效价不低于26000μg/mL。

但是以上现有技术均没有专门研究过发酵培养基的质量稳定问题。为了提高多抗霉素发酵培养基的质量稳定性和配制效率，解决目前该类培养基质量不稳定的问题，提高发酵的生产效价，降低发酵滤液处理难度，寻求一种改进的多抗霉素发酵培养基和发酵工艺具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种改进的多抗霉素发酵培养基及发酵工艺，对发酵工艺进行优化，改进发酵培养基的稳定性，也提高了发酵工艺的生物效价。

本发明采用如下技术方案：一种改进的多抗霉素发酵培养基，由以下配方组成：玉米粉1-2%,黄豆饼粉1.5-3%,饴糖1.5-3%,KH₂PO₄为0.05-0.2%，NaCl0.05-0.2%，CaCO₃为0.15-0.45%，消泡剂为0.025-0.050%，(NH₄)₂SO₄ 0.1-2%，余量为灭菌水。

在本发明优选的实施方式中，所述的多抗霉素发酵培养基由以下配方组成：玉米粉1.5%、黄豆饼粉2.0%、饴糖2.0%、KH₂PO₄ 0.1%、NaCl 0.1%、CaCO₃ 0.3%、消泡剂0.035%、(NH₄)₂SO₄ 0.1-2%，余量为灭菌水。

在本发明优选的实施方式中，所述的多抗霉素发酵培养基通过如下方法制备得到，按照比例称取配方中的各个组分，培养基灭菌之前pH 6.5，然后灭菌得到。

在本发明优选的实施方式中，所述的灭菌为在120-130℃下灭菌30-60min。

本发明还保护基于上述发酵培养基在发酵工艺中的应用，所述的发酵工艺为将型号为4896的金色产色链霉菌接种到种子培养液后，在28℃下培养20-50h，移种至已灭菌的所述的多抗霉素发酵培养基中继续发酵，于28-30℃、100-120rpm、罐压0.045-0.06MPa、通风量0.5-1.0L/min培养至4-12h时，补料加入(NH₄)₂SO₄和氨水，在调节pH维持在6.3-6.5的同时补充氮源，培养110-130h时放罐。

在本发明优选的实施方式中，所述的添加(NH₄)₂SO₄质量浓度为1%-5%。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）采用本发明的金色产色链霉菌发酵培养基及其改进的发酵工艺，发酵周期得到了有效的缩短，极大的提高了发酵效率。

（2）同时发酵工艺中通风量也进一步降低，大大降低了对空气的需求，能源动力消耗降低，节约了成本。

（3）菌丝较传统的发酵工艺更长，生长更快，菌丝浓度提高，10批生产效价对比后，采用本发明发酵培养基本发明发酵工艺的生物效价仍然提高了662U/mL（18.5%）。

附图说明

下面结合附图做进一步的说明：

图1为对比例2在30h时的菌丝图；

图2为实施例2在30h时的菌丝图；

图3为对比例2在68h时的菌丝图；

图4为实施例2在68h时的菌丝图；

图5为对比例2在放罐时的菌丝图；

图6为实施例2在放罐时的菌丝图；

注：菌丝观察均为经品红染液染色后用100倍油镜观察得到。

具体实施方式

为了对本发明的目的、技术方案及技术效果有更加清楚的理解，现对照附图及具体实施例对本发明进一步详细说明。

对比例1

原发酵培养基配方：原发酵培养基配方：马铃薯粉1.5%、黄豆饼粉2.0%、饴糖2.0%、KH₂PO₄ 0.1%、NaCl 0.1%、CaCO₃ 0.3%、(NH₄)₂SO₄ 0.5%、消泡剂0.035%，余量为灭菌水。

对比例2

对比例1的发酵培养基采用原发酵培养基的原发酵工艺如下：（斜面孢子→种子摇瓶→一级种子罐（罐容1m³）→发酵罐（罐容35m³）→酸化（草酸）→过滤→浓缩→精滤→喷雾干燥。

实施例1

本发明的发酵培养基：按照配方称取玉米粉1.5%、黄豆饼粉2.0%、饴糖2.0%、KH₂PO₄0.1%、NaCl 0.1%、CaCO₃ 0.3%、(NH₄)₂SO₄ 0.5%、消泡剂0.035%，加入消炮剂前调节pH为6.5，121℃灭菌30min，得到本发明的发酵培养基。

实施例2

实施例1的发酵培养基采用本发明的发酵工艺如下：将型号为4896的金色产色链霉菌斜面孢子接种到种子摇瓶28℃、220rpm振荡培养30h后，并瓶成摇瓶种子。摇瓶种子接种到一级种子罐28℃培养24h，移种至已灭菌的实施例1制备得到的发酵培养基中，于28℃、110rpm、罐压0.05MPa、通风量0.5-1.0L/min继续发酵。培养至10h时补料加入(NH₄)₂SO₄和氨水，在调节pH维持在6.3-6.5的同时补充氮源，培养113h时放罐。

实施例3

将对比例1和2以及实施例1和2的实验结果对比如下：

图1为采用原发酵培养基的原发酵工艺，即对比例2，在30h时的菌丝的图，可见，其形成小网，菌丝长并且少。图2为采用本发明的发酵培养基的发酵工艺，即实施例2，在30h时的菌丝的图，可见，其形成中网至大网，菌丝长且复杂交联，菌丝少，染色深。

图3为采用原发酵培养基的原发酵工艺，即对比例2，在68h时的菌丝的图，可见，其形成大网，菌丝长且复杂交联。图4为采用本发明的发酵培养基的发酵工艺，即实施例2，在68h时的菌丝的图，可见，其也是形成大网，菌丝长且复杂交联。

图5为采用原发酵培养基的原发酵工艺，即对比例2，在放罐时时的菌丝的图，可见，其自溶严重，染色不均甚至模糊且浅，菌丝细。图6为采用本发明的发酵培养基的发酵工艺，即实施例2，在放罐时的菌丝的图，可见，其染色均匀，末端稍微自溶，染色深，菌丝粗。

另外，对比例2的10批平均效价为3569U/ml（实验摇瓶效价），而实施例2的10批平均效价为4231U/ml。

可见，采用本发明的金色产色链霉菌发酵培养基及其改进的发酵工艺，发酵周期缩短至目前的113h，发酵周期缩短了30%以上，按每年生产300天计算，每年可增加约21罐，提高了发酵的效率。通风量降低至目前的0.5-1.0L/min，大大降低了对空气的需求，能源动力消耗降低。菌丝较以前更长，生长更快，菌丝浓度提高，10批生产效价对比后，采用本发明发酵培养基本发明发酵工艺的生物效价提高662U/mL（18.5%）。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种改进的多抗霉素发酵培养基在发酵工艺中的应用，其特征在于，所述的多抗霉素发酵培养基由以下配方组成：玉米粉1.5%、黄豆饼粉2.0%、饴糖2.0%、KH₂PO₄ 0.1%、NaCl0.1%、CaCO₃ 0.3%、消泡剂0.035%、(NH₄)₂SO₄ 0.5%，余量为灭菌水；所述的多抗霉素发酵培养基通过如下方法制备得到，按照比例称取配方中的各个组分，消前pH6.5，然后在120-130℃下灭菌30-60min得到；将型号为4896的金色产色链霉菌接种到种子培养液后，在28℃下培养24h，移种至已灭菌的所述的多抗霉素发酵培养基中继续发酵，于28℃、110rpm、罐压0.05MPa、通风量0.5-1.0L/min培养至10h时，补料加入(NH₄)₂SO₄和氨水，在调节pH维持在6.3-6.5的同时补充氮源，培养113h时放罐；补料加入的(NH₄)₂SO₄的质量浓度为1%-5%。