一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法
【專利摘要】本發明公開了一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法，屬于生物【技術領域】，該方法為：傳種菌株斜面試管，制備原始發酵菌株；將實驗室保存的卡伍爾鏈霉菌菌株傳種在固體斜面培養基上，在28℃條件下培養4天，備用；制備一級種子液；制備發酵培養基；接種發酵培養基；發酵培養；下罐，檢測含量。該方法顯著降低了空壓機和發酵罐電機負荷，在生產中可節約大量電力，顯著降低了生產成本。
【專利說明】一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物【技術領域】，具體為一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的 方法。
【背景技術】
[0002] 鏈霉菌的發酵一般采用葡萄糖、乳糖、蔗糖、淀粉等物質作為碳源，以蛋白胨、酵母 膏、豆柏等作為氮源，在輔以一些無機鹽如NaCl、KH 2P04，以及一些微量元素如Fe2+、Mn2+等離 子構成完整的發酵培養基配方。但是在鏈霉菌發酵過程中除產生抗生素外，還會產生一些 多糖類物質以及多種雜蛋白，在發酵培養過程中發酵液往往出現高度粘稠現象。此時鏈霉 菌的菌絲團內部常出現供氧不足的現象，該現象可直接導致有效成份的生物合成量降低， 使抗生素產量下降，更為嚴重的是在厭氧條件下往往出現大量合成副產物的現象，進一步 造成后期有效成份的分離提純成本增加。
[0003] 生產上，為增加供氧量，通常有兩種做法：
[0004] 第一種方法，直接提高發酵罐供氣量。該方法不僅增加了空壓機的負荷，提高了生 產成本而且單純增加風量并不能有效提高微生物的氧氣利用效率，必須配合增加發酵罐的 轉速。
[0005] 第二種方法，在發酵過程中提高發酵罐的攪拌速度。鏈霉菌本身屬于絲狀細菌，在 高速攪拌條件下極易出現發酵罐攪拌槳打斷菌絲并造成菌絲自溶的現象，而且在發酵液高 度粘稠的狀體下，提高轉速增加供氧量的手段本身對氧氣利用效率提升空間有限。如何在 不增加轉速的情況下提高氧氣的利用率，提高抗生素產量一直是限制抗生素生產過程中提 高抗生素產量的一個瓶頸因素。
【發明內容】
[0006] 為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗 生素產量的方法，該方法顯著降低了空壓機和發酵罐電機負荷，在生產中可節約大量電力， 顯著降低了生產成本。其技術方案為：
[0007] 一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟一：傳種菌株斜面試管，制備原始發酵菌株；將實驗室保存的卡伍爾鏈霉菌 菌株傳種在固體斜面培養基上，在28°c條件下培養4天，備用；
[0009] 步驟二：制備一級種子液；將斜面菌種接種到一級液體種子培養基中，在恒溫回 旋式搖床上以190轉/分恒溫培養24h ;
[0010] 步驟三：制備發酵培養基：在5. 0L發酵罐中，按照葡萄糖20. Og/L ;蛋白胨6. 0g/ L ;酵母粉1. 5g/L ;豆柏3. Og/L ;聚乙烯醇5. Og/L ;碳酸鈣0. 2g/L的量配制發酵培養基，發 酵罐裝液量控制在2. 5L-3. 0L范圍內，調節發酵液初始pH = 8. 5-9. 0范圍內，121 °C高溫滅 菌30min，降溫至28°C，備用；
[0011] 步驟四：接種發酵培養基：按照5%的接種量將一級液體種子接種于5. 0L發酵罐 中；
[0012] 步驟五：發酵培養：控制發酵罐通氣量在2. 0-3. OL/min轉速在300-400轉/min， 溫度為28°C的條件下，發酵96h ;
[0013] 步驟六：下罐，檢測含量：在配備有二極管陣列檢測器的液相色譜上檢測發酵液 中抗生素含量。
[0014] 優選地，步驟一中所述的固體斜面培養基配方為：葡萄糖20. Og/L ;蛋白胨6. Og/ L ;酵母粉1. 5g/L ;豆柏3. Og/L ;碳酸鈣0. 2g/L ;瓊脂粉20. Og/L ;調節pH = 8. 5-9. 0范圍 內；以3. OmL/管分裝于斜面試管中，加棉塞后，于121 °C高溫滅菌，備用。
[0015] 優選地，步驟二中所述的一級液體種子培養基配方為：葡萄糖18. 0g/L;蛋白胨 5. 〇g/L ;酵母粉1. 0g/L ;豆柏3. 0g/L ;碳酸鈣0. 20g/L，調節pH = 8. 5-9. 0范圍內；將配制 好的一級液體種子培養基按照l〇〇ml/瓶（500ml規格搖瓶）的量分裝到搖瓶中，121 °C高溫 滅菌30分鐘，備用。
[0016] 與現有技術相比，本發明的有益效果為：
[0017] 1.本發明在發酵培養基中加入5. 0g/L的聚乙烯醇，可在保持發酵罐較低轉速和 較低通氣量的條件下，顯著提高發酵過程中抗生素產量。
[0018] 2.本發明技術方案顯著降低了空壓機和發酵罐電機負荷，在生產中可節約大量電 力，顯著降低了生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是添加不同濃度PVA對抗生素產量的影響；
[0020] 圖2是抗生素的液相色譜圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖何【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步說明。
[0022] -種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法，包括以下步驟：
[0023] 步驟一：傳種菌株斜面試管，制備原始發酵菌株。將實驗室保存的卡伍爾鏈霉菌菌 株傳種在固體斜面培養基上，在28°C條件下培養4天，備用。
[0024] 固體斜面培養基配方為：葡萄糖20. 0g/L ;蛋白胨6. 0g/L ;酵母粉1. 5g/L ;豆柏 3. 0g/L ;碳酸鈣0. 2g/L ;瓊脂粉20. 0g/L ;調節pH = 8. 5-9. 0范圍內。以3. OmL/管分裝于 斜面試管中，加棉塞后，于121°C高溫滅菌，備用。
[0025] 步驟二：制備一級種子液。將斜面菌種接種到一級液體種子培養基中，在恒溫回旋 式搖床上以190轉/分恒溫培養24h。
[0026] -級液體種子培養基配方為：葡萄糖18. 0g/L ;蛋白胨5. 0g/L ;酵母粉1. 0g/L ;豆 柏3. 0g/L ;碳酸鈣0. 20g/L，調節pH = 8. 5-9. 0范圍內。將配制好的一級液體種子培養基 按照100ml/瓶（500ml規格搖瓶）的量分裝到搖瓶中，121 °C高溫滅菌30分鐘，備用。
[0027] 步驟三：制備發酵培養基：在5. 0L發酵罐中，按照葡萄糖20. 0g/L ;蛋白胨6. 0g/ L ;酵母粉1. 5g/L ;豆柏3. 0g/L ;聚乙烯醇5. 0g/L ;碳酸鈣0. 2g/L的量配制發酵培養基，發 酵罐裝液量控制在2. 5L-3. 0L范圍內，調節發酵液初始pH = 8. 5-9. 0范圍內，121 °C高溫滅 菌30min，降溫至28°C，備用。
[0028] 步驟四：接種發酵培養基：按照5%的接種量將一級液體種子接種于5. 0L發酵罐 中。
[0029] 步驟五：發酵培養：控制發酵罐通氣量在2. 0-3. OL/min轉速在300-400轉/min， 溫度為28°C的條件下，發酵96h。
[0030] 步驟六：下罐，檢測含量：在配備有二極管陣列檢測器的液相色譜上檢測發酵液 中抗生素含量。
[0031] 添加不同濃度的PVA后抗生素產量變化趨勢圖及數據見下表1.
[0032] 測定過程中，直接采用經過離心后的發酵液進液相色譜測定抗生素含量，為避免 發酵液中其他雜質堵塞色譜柱，離心后的發酵液用甲醇稀釋5倍后進液相色譜測定，并以 液相色譜的峰高表示抗生素含量。所得數據如下表1所示。
[0033] 表1添加不同濃度聚乙烯醇（PVA)對抗生素產量的影響
[0034]
【權利要求】
1. 一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一：傳種菌株斜面試管，制備原始發酵菌株；將實驗室保存的卡伍爾鏈霉菌菌株 傳種在固體斜面培養基上，在28°c條件下培養4天，備用； 步驟二：制備一級種子液；將斜面菌種接種到一級液體種子培養基中，在恒溫回旋式 搖床上以190轉/分恒溫培養24h ; 步驟三：制備發酵培養基：在5. 0L發酵罐中，按照葡萄糖20. Og/L ;蛋白胨6. Og/L ;酵 母粉1. 5g/L ;豆柏3. Og/L ;聚乙烯醇5. Og/L ;碳酸鈣0. 2g/L的量配制發酵培養基，發酵罐 裝液量控制在2. 5L-3. 0L范圍內，調節發酵液初始pH = 8. 5-9. 0范圍內，121°C高溫滅菌 30min，降溫至28°C，備用； 步驟四：接種發酵培養基：按照5%的接種量將一級液體種子接種于5. 0L發酵罐中； 步驟五：發酵培養：控制發酵罐通氣量在2. 0-3. OL/min轉速在300-400轉/min，溫度 為28°C的條件下，發酵96h; 步驟六：下罐，檢測含量：在配備有二極管陣列檢測器的液相色譜上檢測發酵液中抗 生素含量。
2. 根據權利要求1所述的一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法，其特 征在于，步驟一中所述的固體斜面培養基配方為：葡萄糖20. 0g/L ;蛋白胨6. 0g/L ;酵母 粉1. 5g/L ;豆柏3. 0g/L ;碳酸鈣0. 2g/L ;瓊脂粉20. 0g/L ;調節pH = 8. 5-9. 0范圍內；以 3. OmL/管分裝于斜面試管中，加棉塞后，于121°C高溫滅菌，備用。
3. 根據權利要求1所述的一種提高卡伍爾鏈霉菌發酵生產抗生素產量的方法，其特征 在于，步驟二中所述的一級液體種子培養基配方為：葡萄糖18. 0g/L ;蛋白胨5. 0g/L ;酵母 粉1. 0g/L ;豆柏3. 0g/L ;碳酸鈣0. 20g/L，調節pH = 8. 5-9. 0范圍內；將配制好的一級液體 種子培養基按照l〇〇ml/瓶（500ml規格搖瓶）的量分裝到搖瓶中，121 °C高溫滅菌30分鐘， 備用。
【文檔編號】C12R1/465GK104152492SQ201410360101
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】黃永春, 楊少彬, 李文華, 劉紅梅 申請人:農業部環境保護科研監測所