專利名稱：一種黃霉素的發(fā)酵制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及黃霉素技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用發(fā)酵制備黃霉素的方法。
背景技術(shù)：
黃霉素主要是來自于灰綠鏈霉菌(斑伯氏鏈絲菌)的發(fā)酵產(chǎn)物，屬于弱酸性的磷酸多糖類抗生素。黃霉素在動物消化道內(nèi)不被吸收，但在自然界中卻能夠被降解，因此被公認(rèn)為是對動物無毒害、對環(huán)境無染的“綠色添加劑”，此外黃霉素還具有性能穩(wěn)定、用量少、促生長效果明顯、不易產(chǎn)生耐藥性、配伍禁忌少等優(yōu)良特性，因此成為目前被歐盟批準(zhǔn)使用的四種抗生素類促生長劑之一，而國外允許在養(yǎng)殖業(yè)中使用的含磷糖脂類抗生素只有黃霉素一種。近年來，隨著人們對環(huán)境污染和身體健康問題重視程度的提高，黃霉素以其高度安全性、可降解性、無殘留及無抗藥性、特有的促生長效果等優(yōu)點，正越來越受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，其應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。但是黃霉素產(chǎn)生菌發(fā)酵產(chǎn)率較低，抑制了黃霉素的開發(fā)應(yīng)用，因此，優(yōu)化黃霉素發(fā)酵條件，提升黃霉素的發(fā)酵產(chǎn)量，對進(jìn)一步擴(kuò)大黃霉素的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種使用發(fā)酵助劑甜菜堿發(fā)酵制備黃霉素的方法，該方法能明顯提高黃霉素的產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是—種黃霉素的發(fā)酵制備方法，將斑伯氏鏈絲菌依次在種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基中經(jīng)活化培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)得到，所述發(fā)酵培養(yǎng)時向發(fā)酵培養(yǎng)基中添加入O. 05 O. 5g/dl的甜菜堿，發(fā)酵過程連續(xù)補(bǔ)加氮源和甜菜堿，維持發(fā)酵培養(yǎng)基中碳氮比為2 3 3 4，甜菜堿含量為O. I O. 5g/dl。優(yōu)選的，所述斑伯氏鏈絲菌為斑伯氏鏈絲菌ATCC 13879。所述活化培養(yǎng)時，將種子培養(yǎng)基按照50 65%的體積裝入量裝入種子罐中，調(diào)節(jié)種子培養(yǎng)基PH值為7. 2 7. 5，將斑伯氏鏈絲菌接種入種子罐中，于35 38°C下活化培養(yǎng)25 32小時。 其中，所述種子培養(yǎng)基的配方為玉米淀粉2. O 4. Og/dl，玉米漿O. 3 O. Sg/dl,低變性豆柏I. O 3. Og/dl,大豆油O. I O. 3g/dl,碳酸 丐O. I O. 4g/dl,氯化鈉O. I O. 3g/dl,憐酸二氧鐘 O. I O. 3g/dl。所述發(fā)酵培養(yǎng)時，將發(fā)酵培養(yǎng)基按照55 65%的體積裝入量裝入發(fā)酵罐中，調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基PH值為7. O 7. 4，將所述活化培養(yǎng)后的種子液按照5 15%的接種量接種入發(fā)酵罐中，于35 38°C下發(fā)酵培養(yǎng)I 7天。其中，所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為玉米漿0.6 1.(^/(11，硫酸銨0.25 0.458/dl，玉米淀粉2. 5 5. Og/dl，黃豆粉2. 4 4. 4g/dl，豆油3. O 5. Og/dl，硫酸鎂O. 02 O. 08g/dl,硫酸鋅 0· 0002 O. 0005g/dl,硫酸亞鐵 O. 00003 O. 00006g/dl,硫酸鈷O. 0001g/dl，硫酸銅 O. 0004 O. 0006g/dl，碳酸鈣 O. 4 O. 7g/dl，磷酸二氫鉀 O. 005 O. 015g/dl，消泡劑 O. 015 O. 025g/dl。作為一種改進(jìn)，在發(fā)酵開始后的40h后開始補(bǔ)加豆油，維持碳氮比為2 3
3 4。作為一種優(yōu)選，所述甜菜堿為無水甜菜堿、一水甜菜堿、鹽酸鹽甜菜堿、磺酸甜菜堿中的一種或幾種的混合物。所述發(fā)酵培養(yǎng)在有氧條件下進(jìn)行。
作為一種優(yōu)選，所述發(fā)酵培養(yǎng)在攪拌或震蕩條件下進(jìn)行。種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基適用的碳源包括糖類如葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、糖蜜、粗糖、糖化的淀粉液、玉米淀粉；脂肪酸類如乙酸、丙酸、苯甲酸。種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基適用的氮源包括有機(jī)氮源如黃豆粉、豆油、玉米漿、尿素、豆餅水解液；無機(jī)氮源如硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、醋酸銨、氨水。種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基適用的無機(jī)鹽包括磷酸鹽、鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽、錳鹽、鐵鹽等微量金屬鹽。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在發(fā)酵制備黃霉素時加入甜菜堿作為發(fā)酵助劑，由于黃霉素主要存在于斑伯氏鏈絲菌體內(nèi)，在其發(fā)酵過程中由于發(fā)酵液比較粘稠，不利于斑伯氏鏈絲菌菌體溶氧和營養(yǎng)物質(zhì)交換以及黃霉素向外分泌，因此影響了發(fā)酵效果和發(fā)酵產(chǎn)量，而由于甜菜堿能夠調(diào)節(jié)胞內(nèi)滲透壓，并使細(xì)胞膜的通透性得到有效改善，從而促進(jìn)了氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)在斑伯氏鏈絲菌菌體細(xì)胞內(nèi)外的交換以及黃霉素的滲出，因此有效提高了發(fā)酵產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本，有利于規(guī)模型的工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例I按照50%的體積裝入量，將種子培養(yǎng)基裝入種子罐中，調(diào)節(jié)種子培養(yǎng)基的pH值為7. 2，在115°C下，加熱15分鐘進(jìn)行滅菌，然后將斑伯氏鏈絲菌接種入種子罐中，于37°C下活化培養(yǎng)30小時。種子培養(yǎng)基的配方為玉米淀粉3.0g/dl，玉米漿0.5g/dl，低變性豆柏2. Og/dl,大豆油O. lg/dl,碳酸隹丐O. 3g/dl,氯化鈉O. lg/dl,磷酸二氫鉀O. 2g/dl。按照55%的體積裝入量，將發(fā)酵培養(yǎng)基裝入發(fā)酵罐中，在115°C下，加熱15分鐘進(jìn)行滅菌，向發(fā)酵培養(yǎng)基中加入O. 2g/dl的鹽酸鹽甜菜堿，調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基pH值為7. 0，將活化培養(yǎng)后的種子液按照10%的接種量接種入發(fā)酵罐中，通氣培養(yǎng)，于37°C下攪拌發(fā)酵培養(yǎng)6天，在發(fā)酵開始后的40h后開始補(bǔ)加豆油，維持碳氮比為3 4，在發(fā)酵培養(yǎng)至120小時后，停止補(bǔ)加豆油；發(fā)酵過程連續(xù)補(bǔ)加鹽酸鹽甜菜堿，使鹽酸鹽甜菜堿的濃度維持在O. I O. 5g/dL·發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為玉米漿0.9g/dl，硫酸銨0.3g/dl，玉米淀粉3.0g/dl，黃豆粉 3. 4g/dl，豆油 4. Og/dl，硫酸鎂 O. 05g/dl，硫酸鋅 O. 0002g/dl，硫酸亞鐵 O. 00004g/dl，硫酸鈷O. 0001g/dl，硫酸銅O. 0005g/dl，碳酸鈣O. 5g/dl，磷酸二氫鉀O. 01g/dl，消泡劑O.02g/dl。發(fā)酵完畢，用生物測定法檢測不同的甜菜堿(鹽酸鹽甜菜堿形式)不同濃度的情況下發(fā)酵罐的黃霉素效價，結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，將斑伯氏鏈絲菌依次在種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基中經(jīng)活化培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)得到，其特征在于所述發(fā)酵培養(yǎng)時向發(fā)酵培養(yǎng)基中添加入O. 05 O.5g/dl的甜菜堿，發(fā)酵過程連續(xù)補(bǔ)充氮源和甜菜堿，維持發(fā)酵培養(yǎng)基中碳氮比為2 3 3 4，甜菜堿含量為O. I O. 5g/dl。
2.如權(quán)利要求I所述的一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，其特征在于所述活化培養(yǎng)時，將種子培養(yǎng)基按照50 65%的體積裝入量裝入種子罐中，調(diào)節(jié)種子培養(yǎng)基pH值為7. 2 7.5，將斑伯氏鏈絲菌接種入種子罐中，于35 38°C下活化培養(yǎng)25 32小時。
3.如權(quán)利要求2所述的一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，其特征在于所述種子培養(yǎng)基的配方為:玉米淀粉2. O 4. Og/dl，玉米漿O. 3 O. 8g/dl，低變性豆柏I. O 3. Og/dl，大豆油O.I O. 3g/dl,碳酸 丐 O. I O. 4g/dl,氯化鈉 O. I O. 3g/dl,磷酸二氫鉀 O. I O. 3g/dl。
4.如權(quán)利要求2所述的一種黃霉素的發(fā)酵制備方法,其特征在于所述發(fā)酵培養(yǎng)時，將發(fā)酵培養(yǎng)基按照55 65%的體積裝入量裝入發(fā)酵罐中，調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基pH值為7. O 7.4，將所述活化培養(yǎng)后的種子液按照5 15%的接種量接種入發(fā)酵罐中，于35 38°C下發(fā)酵培養(yǎng)I 7天。
5.如權(quán)利要求4所述的一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，其特征在于所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為玉米漿O. 6 I. Og/dl，硫酸銨O. 25 O. 45g/dl，玉米淀粉2. 5 5. Og/dl，黃豆粉2.4 4. 4g/dl，豆油 3. O 5. Og/dl，硫酸鎂 O. 02 O. 08g/dl，硫酸鋅 O. 0002 0. 0005g/dl，硫酸亞鐵 0. 00003 0. 00006g/dl，硫酸鈷 0. 0001g/dl，硫酸銅 0. 0004 0. 0006g/dl,碳酸鈣 0. 4 0. 7g/dl，磷酸二氫鉀 0. 005 0. 015g/dl，消泡劑 0. 015 0. 025g/dl。
6.如權(quán)利要求5所述的一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，其特征在于在發(fā)酵開始后的40h后開始補(bǔ)加豆油，維持碳氮比為2 : 3 3 : 4。
7.如權(quán)利要求I或6所述的任一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，其特征在于所述甜菜堿為無水甜菜堿、一水甜菜堿、鹽酸鹽甜菜堿、磺酸甜菜堿中的一種或幾種的混合物。
8.如權(quán)利要求7所述的一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，其特征在于所述發(fā)酵培養(yǎng)在有氧條件下進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求7所述的一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，其特征在于所述發(fā)酵培養(yǎng)在攪拌或震蕩條件下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃霉素的發(fā)酵制備方法，將斑伯氏鏈絲菌依次在種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基中經(jīng)活化培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)得到，所述發(fā)酵培養(yǎng)時向發(fā)酵培養(yǎng)基中添加入0.05～0.5g/dl的甜菜堿，發(fā)酵過程補(bǔ)充氮源和甜菜堿，維持發(fā)酵培養(yǎng)基中碳氮比為2∶3～3∶4，甜菜堿含量為0.1～0.5g/dl。本發(fā)明在發(fā)酵制備黃霉素時加入甜菜堿作為發(fā)酵助劑，促進(jìn)了氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)在斑伯氏鏈絲菌菌體細(xì)胞內(nèi)外的交換以及黃霉素的滲出，因此有效提高了發(fā)酵產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本，有利于規(guī)模型的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C12R1/465GK102634559SQ20121013448
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者呂麗娟, 吳寶強(qiáng), 宋琦, 馬興群 申請人:濰坊祥維斯化學(xué)品有限公司