一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鏈霉素發(fā)酵的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基
【背景技術(shù)】
[0002]鏈霉素是1944年由美國(guó)的瓦克斯曼教授在灰色鏈霉菌中首次發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)氨基糖苷類抗生素。其發(fā)現(xiàn)之初為結(jié)核病的防治做出了巨大的貢獻(xiàn)，從1955年開始用于防治由革蘭氏陰性細(xì)菌引起的感染以來，鏈霉素在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)上的應(yīng)用一直沿用至今。尤其是近年來，由于化學(xué)農(nóng)藥嚴(yán)重污染環(huán)境，國(guó)內(nèi)外對(duì)分解快、殘留少、選擇性強(qiáng)、抗菌譜較廣的生物農(nóng)藥的需求量逐年增多，鏈霉素的應(yīng)用也得到了很大的擴(kuò)展。
[0003]鏈霉素是由鏈霉胍、鏈霉糖和N-甲基-L葡萄糖胺組成的三糖苷，屬于氨基糖苷類抗生素。鏈霉胍是在1，3-位置上帶有2個(gè)孤基的1，3-去氧青蟹肌醇，去掉2個(gè)脒基后稱為鏈霉胺。鏈霉糖是帶有支鏈的5’-脫氧五碳糖，在第3碳上有一個(gè)醛基。N-甲基-L葡萄糖胺是在第2碳上的_見12被甲基化(-CH3NH)的L-葡萄糖胺。這三糖連接的糖苷鍵都是α型的糖苷鍵。
[0004]鏈霉素發(fā)酵工業(yè)延續(xù)至今已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，和其他抗生素生產(chǎn)過程一樣，它的菌體生長(zhǎng)，產(chǎn)物形成等所涉及的一系列時(shí)刻變化著的生物化學(xué)和質(zhì)量、能量傳遞過使鏈霉素發(fā)酵表現(xiàn)出相當(dāng)程度的不確定性。同時(shí)又由于反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，無合適的模型用以描述過程，使人們?cè)谄浒l(fā)酵操作上依賴經(jīng)驗(yàn)甚于理論，這給鏈霉素生產(chǎn)水平帶來了一定的困難。鏈霉素的獲得途徑主要是微生物發(fā)酵，而微生物的生長(zhǎng)、繁殖和產(chǎn)物的合成都需要發(fā)酵培養(yǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)和能量，所以合適的培養(yǎng)基成分對(duì)于鏈霉素效價(jià)的提高尤為重要，但是現(xiàn)有技術(shù)中鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)基成分沒有針對(duì)性，導(dǎo)致鏈霉素發(fā)酵單位偏低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中依賴經(jīng)驗(yàn)甚于理論，使得鏈霉素生產(chǎn)水平難以突破，導(dǎo)致鏈霉素發(fā)酵單位低的技術(shù)問題，提供了一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖60-70g/L、豆粉10-20g/L、硫酸銨65-70g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸l_2g/L和精氨酸2.5_6g/L。
[0008]所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖60g/L、豆粉10g/L、硫酸銨65g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸lg/L和精氨酸2.5g/L。
[0009]所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖70g/L、豆粉20g/L、硫酸銨70g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸2g/L和精氨酸6g/L。
[0010]所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖64g/L、豆粉13g/L、硫酸銨68g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸1.3g/L和精氨酸3.2g/L。
[0011]所述的精氨酸和甲硫氨酸的摩爾比為1.8-2.5。
[0012]所述的精氨酸和甲硫氨酸的摩爾比為2.1o
[0013]本發(fā)明的有益效果是:突破了人們長(zhǎng)期以來依賴經(jīng)驗(yàn)大于理論的思想，仔細(xì)研宄分析了反應(yīng)機(jī)理，提高了鏈霉素發(fā)酵的確定性，更有針對(duì)性，明顯提高鏈霉素的發(fā)酵效價(jià)，能使鏈霉素發(fā)酵168小時(shí)的搖瓶效價(jià)達(dá)到23000U/mL以上，最高能達(dá)到25219U/mL。
[0014]現(xiàn)在由于鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)基沒有針對(duì)性，同時(shí)在鏈霉素發(fā)酵操作上依賴經(jīng)驗(yàn)甚于理論，基于反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜、所涉及的一系列時(shí)刻變化著的生物化學(xué)和質(zhì)量、能量傳遞過使鏈霉素發(fā)酵表現(xiàn)出的不確定性的原因，使目前沒有人想到直接根據(jù)反應(yīng)機(jī)理來制備培養(yǎng)基，更沒有人根據(jù)反應(yīng)機(jī)理成功的研宄出新的培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基更具針對(duì)性，從而來提高鏈霉素的發(fā)酵效價(jià)。根據(jù)鏈霉素的代謝途徑，看似只要加入甲硫氨酸，精氨酸，瓜氨酸，丙氨酸，天冬氨酸等氨基酸都可能促進(jìn)鏈霉素的合成，然其反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜并非合成途徑那么簡(jiǎn)單，其關(guān)鍵代謝流的分配對(duì)鏈霉素的代謝有著至關(guān)重要的作用，并非添加氨基酸就可以促進(jìn)鏈霉素的發(fā)酵，通過長(zhǎng)期的研宄發(fā)現(xiàn)只有同時(shí)在培養(yǎng)基中添加甲硫氨酸和精氨酸，并嚴(yán)格控制精氨酸和甲硫氨酸的摩爾比控制在1.8-2.5才能實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈霉素發(fā)酵的促進(jìn)作用，才能最終實(shí)現(xiàn)鏈霉素發(fā)酵效價(jià)的提高。
[0015]添加精氨酸的作用是增加NH3分子轉(zhuǎn)變?yōu)榫彼岬碾呋母怕剩罱K增加轉(zhuǎn)移到鏈霉胺衍生物上的概率。而精氨酸和甲硫氨酸摩爾比的控制是為了代謝流的適配，促使我們提供的碳源、氮源等向我們需要的方向轉(zhuǎn)化，生成我們需要的物質(zhì)，使生成比例適配的鏈霉胍、鏈霉糖和N-甲基-L-葡萄糖的三種物質(zhì)，因?yàn)橹挥薪M成鏈霉素的三種物質(zhì)鏈霉胍、鏈霉糖和N-甲基-L-葡萄糖比例適配才能合成鏈霉素。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中依賴經(jīng)驗(yàn)甚于理論，使得鏈霉素生產(chǎn)水平難以突破，導(dǎo)致鏈霉素發(fā)酵單位低的技術(shù)問題，提供了一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]實(shí)施例1.
[0018]a.配置甲硫氨酸溶液和精氨酸溶液:配置20g/L的甲硫氨酸溶液和100g/L的精氨酸溶液，并分別用0.22um的濾膜過濾除菌，備用。
[0019]b.制備發(fā)酵培養(yǎng)基:稱取葡萄糖60g，豆粉10g，硫酸銨65g，磷酸氫二鉀0.7g至燒杯中，加純化水定容至925mL，調(diào)節(jié)pH至6.8，平均分裝到10個(gè)容積為500mL的搖瓶中，于115°C滅菌30分鐘，冷卻至室溫，在無菌環(huán)境下向每個(gè)搖瓶中加入配置好的20g/L甲硫氨酸溶液5mL和100g/L精氨酸溶液2.5mL，搖勻，封口備用。
[0020]c.在鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)的過程中，按5%的接種量向本實(shí)施例制備的發(fā)酵培養(yǎng)基中接入鏈霉素產(chǎn)生菌灰色鏈霉菌的種子培養(yǎng)物，于溫度27-28°C下培養(yǎng)168小時(shí)后檢測(cè)效價(jià)，效價(jià)平均值為23580U/mL。
[0021]實(shí)施例2.
[0022]a.配置甲硫氨酸溶液和精氨酸溶液:配置20g/L的甲硫氨酸溶液和100g/L的精氨酸溶液，并分別用0.22um的濾膜過濾除菌，備用。
[0023]b.制備發(fā)酵培養(yǎng)基:稱取葡萄糖70g，豆粉20g，硫酸銨70g，磷酸氫二鉀0.7g至燒杯中，加純化水定容至840mL，調(diào)節(jié)pH至6.8，平均分裝到10個(gè)容積為500mL的搖瓶中，于115°C滅菌30分鐘，冷卻至室溫，在無菌環(huán)境下向每個(gè)搖瓶中加入配置好的20g/L甲硫氨酸溶液1mL和100g/L精氨酸溶液6mL，搖勻，封口備用。
[0024]c.在鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)的過程中，按5%的接種量向本實(shí)施例制備的發(fā)酵培養(yǎng)基中接入鏈霉素產(chǎn)生菌灰色鏈霉菌的種子培養(yǎng)物，于溫度27-28°C下培養(yǎng)168小時(shí)后檢測(cè)效價(jià)，效價(jià)平均值為24320U/mL。
[0025]實(shí)施例3.
[0026]a.配置甲硫氨酸溶液和精氨酸溶液:配置20g/L的甲硫氨酸溶液和100g/L的精氨酸溶液，并分別用0.22um的濾膜過濾除菌，備用。
[0027]b.制備發(fā)酵培養(yǎng)基:稱取葡萄糖64g，豆粉13g，硫酸銨68g，磷酸氫二鉀0.7g至燒杯中，加純化水定容至903mL，調(diào)節(jié)pH至6.8，平均分裝到10個(gè)容積為500mL的搖瓶中，于115°C滅菌30分鐘，冷卻至室溫，在無菌環(huán)境下向每個(gè)搖瓶中加入配置好的20g/L甲硫氨酸溶液6.5mL和100g/L精氨酸溶液3.2mL。
[0028]c.在鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)的過程中，按5%的接種量向本實(shí)施例制備的發(fā)酵培養(yǎng)基中接入鏈霉素產(chǎn)生菌灰色鏈霉菌的種子培養(yǎng)物，于溫度27-28°C下培養(yǎng)168小時(shí)后檢測(cè)效價(jià)，效價(jià)平均值為25219U/mL。
[0029]實(shí)施例4.
[0030]a.制備發(fā)酵培養(yǎng)基:稱取葡萄糖50g，酵母膏70g，磷酸氫二鉀Sg，硫酸鎂0.5g于燒杯中，加純化水定容至lOOOmL，pH值調(diào)節(jié)至6.8，平均分裝到10個(gè)容積為500mL的搖瓶中，于115 °C滅菌30分鐘，冷卻至室溫，封口備用。
[0031]在鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)的過程中，按5%的接種量向本實(shí)施例制備的發(fā)酵培養(yǎng)基中接入鏈霉素產(chǎn)生菌灰色鏈霉菌的種子培養(yǎng)物，于溫度27-28°C下培養(yǎng)168小時(shí)后檢測(cè)效價(jià)，效價(jià)平均值為12032U/mL。
[0032]上述實(shí)施例1至實(shí)施例3是利用本發(fā)明的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)鏈霉素的試驗(yàn)，實(shí)施例4是現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)鏈霉素的試驗(yàn)，通過對(duì)比實(shí)施例1-3和實(shí)施例4的發(fā)酵效價(jià)，可以明顯看出利用本發(fā)明的發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)的鏈霉素的效價(jià)明顯高于現(xiàn)有技術(shù)發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于:所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖60-70g/L、豆粉10-20g/L、硫酸銨65_70g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸l_2g/L和精氨酸2.5-6g/L。
2.一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于:所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖60g/L、豆粉10g/L、硫酸銨65g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸lg/L和精氨酸2.5g/L。
3.一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于:所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖70g/L、豆粉20g/L、硫酸銨70g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸2g/L和精氨酸6g/L0
4.一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于:所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為:葡萄糖64g/L、豆粉13g/L、硫酸銨68g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸1.3g/L和精氨酸3.2g/L0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)酵鏈霉菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于:所述的精氨酸和甲硫氨酸的摩爾比為1.8-2.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種發(fā)酵鏈霉菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于:所述的精氨酸和甲硫氨酸的摩爾比為2.1o
【專利摘要】一種發(fā)酵鏈霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的成分和含量為：葡萄糖60-70g/L、豆粉10-20g/L、硫酸銨65-70g/L、磷酸二氫鉀0.7g/L、甲硫氨酸1-2g/L和精氨酸2.5-6g/L。本發(fā)明突破了人們長(zhǎng)期以來依賴經(jīng)驗(yàn)大于理論的思想，仔細(xì)研究分析了反應(yīng)機(jī)理，提高鏈霉素發(fā)酵的確定性，更有針對(duì)性，明顯提高鏈霉素的發(fā)酵效價(jià)，能使鏈霉素發(fā)酵168小時(shí)的搖瓶效價(jià)達(dá)到23000U/mL以上，最高能達(dá)到25219U/mL。
【IPC分類】C12P19-54
【公開號(hào)】CN104630314
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510106831
【發(fā)明人】賈曉樂, 劉麗芳
【申請(qǐng)人】河北圣雪大成制藥有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日