專利名稱:一種鏈霉菌及多抗菌素代謝調控發酵工藝的制作方法
技術領域:
本發明屬于發酵工程技術領域,涉及一種鏈霉菌及多抗菌素代謝調控發酵工藝。
背景技術:
多抗菌素(Polyoxins)又名多抗霉素、多氧霉素、多效霉素,是一種用現代生物工程技術生產的肽嘧啶核苷類廣譜農用抗生素。多抗菌素具有內吸性和治療作用及高度的靶標生物選擇性,其可專一地作用于多種作物的常見真菌性病害。多抗菌素最突出的是對鞭毛菌、子囊菌、半知菌類等二十五種真菌性病害均有較強的抑制作用。國內外大量田間試驗 結果表明,多抗菌素對瓜、果、蔬菜的灰霉病、立枯病、白粉病、炭疽病、莖枯病、枯萎病、黑斑病等多種病害防治優良,對水稻紋枯病,大(小)麥白粉病等作物病害也明顯效果。對草莓灰霉病、蘋果斑點落葉病、梨黑斑病、煙草赤星病的防效尤其顯著,是這些病害防治的首選殺菌劑。多抗菌素的生物學活性是重要特性,其專門作用于植物病原菌,對人、畜安全,對皮膚和眼睛無刺激性,無藥害,不殺傷天敵昆蟲,無積累作用,無“三致作用”,安全性極高。多抗菌素還具有添加微量能促進作物生長和防御能力,一般平均增產10 20%。多抗菌素與自然的適應性及相容性較好,施用后降解很快,無殘留、不污染環境,不存在交叉耐藥性及穩定性強等諸多優點,已成為國內生物農藥的一線藥物之一。縱觀國內外發展,可以發現,人們雖然對多抗菌素的發酵生產進行了諸多研究,但仍存在原始菌株產多抗菌素能力低下、發酵周期長、中間產物多、高濃度產物和底物抑制、發酵液分離提取復雜等問題。目前,國內報道的發酵法生產多抗菌素產量約為2000 μ/mL左右,但發酵時間均在6天左右,且反應體系中多抗菌素類似物等副產物較多,糖的利用率和產物濃度都有待進一步提高。多抗菌素高密度培養方法的研究與開發成為提高目標產物產量、降低生產成本,打破國際市場壟斷的關鍵。
發明內容
本發明的目的是為了提高多抗菌素的發酵水平,提高發酵單位和產量,以降低多抗菌素的生產成本,為生物農藥的大規模生產和應用推廣提供借鑒而提供了一種鏈霉菌及多抗菌素代謝調控發酵工藝。其主要是通過補料分批發酵方法來提高多抗菌素的生物量。本發明的技術方案一種鏈霉菌,其分類命名為金色產色鏈霉菌,菌種的拉丁學名是streptomyces aureochromogenes,參據的菌株為NJYHYWG66302,保藏日期是 2012 年 2月14日,保藏中心登記入冊編號是CGMCC No. 5756。本發明還提供了一種利用上述的金色產色鏈霉菌發酵生產多抗菌素的代謝調控發酵工藝,其具體步驟如下將金色產色鏈霉菌菌株接種于高氏一號平板培養基,26 28°C培養,48 60個小時后選取一個單菌落,挑取菌體,接入裝有種子液培養基的錐形瓶中,置于搖床中,轉速控制在160 220rpm,23 30°C培養36 48h,其中種子液培養基組分為酵母粉I. 5 5. 5g/L,玉米粉10 25g/L,黃豆餅粉15 30g/L,葡萄糖15 35g/L,氯化鈉3 8g/L,pH保持在6. O 7. 2 ;移取種子液培養基與發酵培養基體積比為7 15 100的種子液接入發酵罐中進行發酵培養,發酵罐裝液量(發酵培養罐的體積與發酵罐的體積比)為30 50%;其發酵培養基組分為酵母粉I. 5 5. 5g/L,玉米粉10 25g/L,黃豆餅粉15 30g/L,葡萄糖15 35g/L,氯化鈉5 10g/L,碳酸I丐10 15g/L,磷酸氫二鉀2 4g/L,豆油5 15g/L,無機鹽O. 2 O. 8g/L,pH保持在6. O 7. 2 ;控制罐壓和溫度,發酵進行55 65小時后,采用流加葡萄糖的方法進行補料分批發酵,使發酵過程中葡萄糖濃度保持在80 120g/L ;發酵培養90 120h得發酵液。優選所述的無機鹽為CaCl2、FeSO4或MgS04。種子液培養基和發酵培養基配制時,優選用氨水或氫氧化鈉調節PH,使其保持在6. 2 7. 2。發酵培養過程中優選罐壓控制在O. 03 O. 06MPa,罐溫控制在26 28V。優選流加的葡萄糖的濃度為80 200g/L。
CGMCC No. 5756菌株具有下述性質I、形態特征菌株在高氏一號培養基上,菌絲生長好。基絲淡苗黃至污黃,直徑約O. 5-0. 6 μ m,無隔不斷裂;氣絲深灰色,直徑約O. 5-0. 6μπι;孢子絲緊密螺旋形,3-5圈,每圈6-7個孢子,孢子由橫隔分裂而來,呈五邊形或四邊形,大小0.6-0.8μπι。不產生水溶性色素。在電子顯微鏡下,孢子呈橢形。2、生理生化特性金色產色鏈霉菌CGMCC No. 5756菌株的主要生理生化特征見表I :表I菌株的生理生化特征
權利要求
1.一種鏈霉菌,其分類命名為金色產色鏈霉菌,菌種的拉丁學名是streptomycesaureochromogenes,參據的菌株為NJYHYWG66302,保藏日期是2012年2月14日,保藏中心登記入冊編號是CGMCC No. 5756。
2.一種利用如權利要求I所述的金色產色鏈霉菌發酵生產多抗菌素的代謝調控發酵工藝,其具體步驟如下將金色產色鏈霉菌菌株接種于高氏一號平板培養基,26 28°C培養,48 60個小時后選取一個單菌落,挑取菌體,接入裝有種子液培養基的錐形瓶中,置于搖床中,轉速控制在160 220rpm,23 30°C培養36 48h,其中種子液培養基組分為酵母粉I. 5 5. 5g/L,玉米粉10 25g/L,黃豆餅粉15 30g/L,葡萄糖15 35g/L,氯化鈉3 8g/L,pH保持在6. O 7. 2 ;移取種子液培養基與發酵培養基體積比為7 15 : 100的種子液接入發酵罐中進行發酵培養,發酵罐體積裝液量為30 50% ;其發酵培養基組分為酵母粉1.5-5. 5g/L,玉米粉10 25g/L,黃豆餅粉15 30g/L,葡萄糖15 35g/L,氯化鈉5 10g/L,碳酸I丐10 15g/L,磷酸氫二鉀2 4g/L,豆油5 15g/L,無機鹽O. 2 O. 8g/L,pH保持在6. O 7. 2 ;控制罐壓和溫度,發酵進行55 65小時后,采用流加 葡萄糖的方法進行補料分批發酵,使發酵過程中葡萄糖濃度保持在80 120g/L ;發酵培養90 120h得發酵液。
3.根據權利要求2所述的代謝調控發酵工藝,其特征在于所述的無機鹽為CaCl2、FeS04或 MgSO4。
4.根據權利要求2所述的代謝調控發酵工藝,其特征在于罐壓控制在O.03 O. 06MPa,罐溫控制在26 28V。
5.根據權利要求2所述的代謝調控發酵工藝,其特征在于流加的葡萄糖的濃度為80 200g/L。
全文摘要
本發明公開了一種鏈霉菌及多抗菌素代謝調控發酵工藝;該方法通過優化培養基組分,添加無機鹽對金色產色鏈霉菌的代謝網絡進行擾動,強化目標生成途徑,促進了產物的生成。同時對多抗菌素發酵工藝進行優化,采用流加葡萄糖的方法進行補料分批發酵方法,大幅提高了發酵單位及生產產量,降低生產成本。
文檔編號C12P21/02GK102643764SQ20121005636
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者唐容容, 楊文革, 王濟奎, 胡永紅, 錢永根 申請人:南京工業大學