一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法，其包括如下步驟：步驟1）稱取原料，步驟2）制備發(fā)酵培養(yǎng)基，步驟3）發(fā)酵制備鏈霉素。本發(fā)明發(fā)酵方法使用的培養(yǎng)基各原料配伍合理，成本低廉，可完全取代市場常用培養(yǎng)基，而且鏈霉菌發(fā)酵效率也相應(yīng)提高。
【專利說明】一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]鏈霉菌屬(streptomyces)，其基內(nèi)菌絲多分枝，一般橫隔稀疏，很少斷裂，常產(chǎn)生各種水溶性或脂溶性的色素;氣生菌絲比基內(nèi)菌絲稍粗，為外鞘所包，氣生菌絲部分分化成直形、柔曲、鉤環(huán)狀至松敞或緊密螺旋形的孢子絲，時常含50個左右的孢子，短者含5?10個孢子;孢子為節(jié)孢子，由菌絲斷裂而成，有的脫去外鞘，有的攜帶外鞘或殘余，外鞘決定孢子的表面結(jié)構(gòu);DNA中的G+C克分子含量為69?76%。本屬菌種數(shù)最多，分類鑒定比較困難，一般認為孢子絲的形狀、孢子的表面結(jié)構(gòu)、孢子的顏色和在有機培養(yǎng)基內(nèi)是否產(chǎn)生類黑色素是最主要的分類指征。它們在土壤中分布極廣，大多在人工培養(yǎng)基上生長茂盛，少數(shù)是植物致病菌。因許多種是抗生素的產(chǎn)生菌而且產(chǎn)生抗生素的種類最多而著名(如鏈霉素)。
[0004]鏈霉素是一種從灰鏈霉菌的培養(yǎng)液中提取的抗菌素。屬于氨基糖甙堿性化合物，它與結(jié)核桿菌菌體核糖核酸蛋白體蛋白質(zhì)結(jié)合，起到了干擾結(jié)核桿菌蛋白質(zhì)合成的作用，從而殺滅或者抑制結(jié)核桿菌生長的作用。由于鏈霉素肌肉注射的疼痛反應(yīng)比較小，適宜臨床使用，只要應(yīng)用對象選擇得當，劑量又比較合適，大部分病人可以長期注射(一般2個月左右)。所以，應(yīng)用數(shù)十年來它仍是抗結(jié)核治療中的主要用藥。
[0005]鏈霉菌發(fā)酵法制備獲得鏈霉素是主要途徑，但是培養(yǎng)基的成本制約著企業(yè)的發(fā)展，目前較多企業(yè)采用PDA培養(yǎng)基或酵母葡萄糖培養(yǎng)基，原料成本高，企業(yè)的利潤大大降低。開發(fā)一種低成本的發(fā)酵制備鏈霉素的方法是我們需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)鏈霉菌發(fā)酵成本高的缺陷，提供了一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法。
[0007]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法，其包括如下步驟:步驟I)稱取原料，步驟2)制備發(fā)酵培養(yǎng)基，步驟3)發(fā)酵制備鏈霉素。
[0008]具體地，所述方法包括如下步驟:
步驟I)稱取原料:按照重量百分比取各原料備用:秸桿酶解物7%，馬鈴薯浸出汁5%，豆柏水解物3%，魚骨粉水解液2%，葡萄糖2%，麥麩1%，玉米淀粉1%，磷酸氫二鉀0.1%，硫酸鎂
0.03%，氯化鈉0.03%，其余為水；
步驟2)制備發(fā)酵培養(yǎng)基:將秸桿酶解物，馬鈴薯浸出汁，豆柏水解物，魚骨粉水解液，葡萄糖，麥麩，玉米淀粉，磷酸氫二鉀，硫酸鎂，氯化鈉依次添加到水中，調(diào)PH7.1-7.5，滅菌，冷卻即得；
步驟3)發(fā)酵制備鏈霉素:將灰色鏈霉菌種子培養(yǎng)液接入裝有發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中，32°C發(fā)酵96小時得到發(fā)酵液。。
[0009]所述秸桿酶解物按照如下工藝制備而得:
將水稻秸桿投入到粉碎機中進行粉碎得到秸桿粉，然后鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射15min，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡2小時，隨后添加占秸桿粉0.5%重量份的纖維素酶，升溫至50°C，保持50°C水解12小時，然后100°C滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得。
[0010]所述馬鈴薯浸出汁按照如下工藝制備而得:
將馬鈴薯去皮，切成塊狀，然后添加到蒸餾水中，煮沸45min，自然冷卻，然后用紗布過濾，收集濾液，即得;其中，塊狀馬鈴薯與蒸餾水的質(zhì)量比為1:3。
[0011 ]所述豆柏水解物按照如下工藝制備而得:
將豆柏投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，300rpm攪拌水解2小時，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的PH為7.1，即得。
[0012]所述魚骨粉水解液按照如下工藝制備而得:
將魚骨粉置于反應(yīng)罐中，加入5M的鹽酸，在50°C溫度下攪拌水解12小時，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為7.1，即得。
[0013]本發(fā)明取得的有益效果主要包括幾個方面:
本發(fā)明發(fā)酵工藝對農(nóng)業(yè)廢棄物秸桿進行了粉碎和酶解處理，使得氮、磷、鉀、鈣、鎂以及纖維素多糖等得到有效利用；豆柏屬于農(nóng)業(yè)廢棄物，其含有大量的蛋白質(zhì)，脂肪，糖以及維生素等，但是菌株利用率較低，通過不同的生化處理后，提高了各養(yǎng)分的浸出率，菌株利用率大大提高；馬鈴薯浸出汁中含有菌體生長所需的碳源、氮源以及微量元素;對魚骨粉進行了水解處理，提高了充足的氮源;提取工藝中采用酸堿中和方式，在平衡PH度的同時，增加了氯化銨氮源的供應(yīng)量，一舉兩得;本發(fā)明發(fā)酵培養(yǎng)基組分采用廢棄物物料，成本低廉，實現(xiàn)了變廢為寶，提高了工業(yè)附加值，企業(yè)利潤大大提高;本發(fā)明發(fā)酵工藝中使用的發(fā)酵培養(yǎng)基各原料配伍合理，成本低廉，可完全取代市場常用培養(yǎng)基，而且鏈霉菌發(fā)酵效率也相應(yīng)提尚O
【具體實施方式】
[0014]
以下將采用具體的實施例來對本發(fā)明作進一步的解釋，但是不應(yīng)當看作是對本發(fā)明創(chuàng)新精神的限制。
[0015]實施例1
一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法，其包括如下步驟:
稱取原料:按照重量百分比取各原料備用:秸桿酶解物7%，馬鈴薯浸出汁5%，豆柏水解物3%，魚骨粉水解液2%，葡萄糖2%，麥麩1%，玉米淀粉1%，磷酸氫二鉀0.1%，硫酸鎂0.03%，氯化鈉0.03%，其余為水；
制備發(fā)酵培養(yǎng)基:將秸桿酶解物，馬鈴薯浸出汁，豆柏水解物，魚骨粉水解液，葡萄糖，麥麩，玉米淀粉，磷酸氫二鉀，硫酸鎂，氯化鈉依次添加到水中，調(diào)PH7.1-7.5，121°C保溫20分鐘滅菌，冷卻至32°C，即得；
發(fā)酵制備鏈霉素:將灰色鏈霉菌(中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，保藏號CICC11002)種子培養(yǎng)液(濃度為I X 109cfu/ml)2L接入裝有15L發(fā)酵培養(yǎng)基的30L發(fā)酵罐中，400rpm，通氣量2000 L/h，32°C發(fā)酵96小時;發(fā)酵過程控制:在48-96小時，補加葡萄糖，控制發(fā)酵液中葡萄糖的濃度不低于1%質(zhì)量分數(shù);在48-96小時，控制pH為7.1-7.2;96小時取樣進行HPLC測定，鏈菌素的效價為907U/ml。
[0016]所述秸桿酶解物按照如下工藝制備而得:
將水稻秸桿投入到粉碎機中進行粉碎得到秸桿粉，然后鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射15min，紫外線強度為3000uW/cm2，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡2小時，隨后添加占秸桿粉0.5%重量份的纖維素酶(酶活力為30001]/^)，升溫至50°(:，保持50°(:水解12小時，然后100°C滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀(含水量20%重量份)，即得；
所述馬鈴薯浸出汁按照如下工藝制備而得:
將馬鈴薯去皮，切成塊狀，然后添加到蒸餾水中，煮沸45min，自然冷卻，然后用紗布過濾，收集濾液，即得;其中，塊狀馬鈴薯與蒸餾水的質(zhì)量比為1:3;
所述豆柏水解物按照如下工藝制備而得:
將豆柏投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，300rpm攪拌水解2小時，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的PH為7.1，即得；
所述魚骨粉水解液按照如下工藝制備而得:
將魚骨粉置于反應(yīng)罐中，加入5M的鹽酸，在50°C溫度下攪拌水解12小時，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為7.1，即得。
[0017]對照培養(yǎng)基:酵母膏8.0%，葡萄糖8.0%，玉米淀粉5.0%，磷酸二氫鉀1%，硫酸鎂0.05%，氯化鈉0.02%，其余為水；采用對照培養(yǎng)基進行發(fā)酵，工藝同上，96小時取樣進行HPLC測定，鏈菌素的效價為687U/ml。
[0018]同時通過對發(fā)酵培養(yǎng)基進行原料成本核算，本發(fā)明僅為對照組成本的60%左右，節(jié)約了企業(yè)投入，提高了企業(yè)凈收入。
[0019]實施例2
一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法，其包括如下步驟:
稱取原料:按照重量百分比取各原料備用:秸桿酶解物9%，馬鈴薯浸出汁7%，豆柏水解物5%，魚骨粉水解液3%，葡萄糖3%，麥麩2%，玉米淀粉2%，磷酸氫二鉀0.2%，硫酸鎂0.05%，氯化鈉0.05%，其余為水；
制備發(fā)酵培養(yǎng)基:將秸桿酶解物，馬鈴薯浸出汁，豆柏水解物，魚骨粉水解液，葡萄糖，麥麩，玉米淀粉，磷酸氫二鉀，硫酸鎂，氯化鈉依次添加到水中，調(diào)PH7.1-7.5，121°C保溫20分鐘滅菌，冷卻至32°C，即得；
發(fā)酵制備鏈霉素:將灰色鏈霉菌(CGMCC N0.1692)種子培養(yǎng)液(濃度為I X 19 cfu/ml)2L接入裝有15L上述制備的發(fā)酵培養(yǎng)基的30L發(fā)酵罐中，400rpm，通氣量2000 L/h,32°C發(fā)酵96小時;發(fā)酵過程控制:在48-96小時，補加葡萄糖，控制發(fā)酵液中葡萄糖的濃度不低于1%質(zhì)量分數(shù);在48-96小時，控制pH為7.1-7.2; 96小時取樣進行HPLC測定，鏈菌素的效價為1086U/mlo
[0020]所述秸桿酶解物按照如下工藝制備而得: 將水稻秸桿投入到粉碎機中進行粉碎得到秸桿粉，然后鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射15min，紫外線強度為3000uW/cm2，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡2小時，隨后添加占秸桿粉0.5%重量份的纖維素酶(酶活力為30001]/^)，升溫至50°(:，保持50°(:水解12小時，然后100°C滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀(含水量20%重量份)，即得；
所述馬鈴薯浸出汁按照如下工藝制備而得:
將馬鈴薯去皮，切成塊狀，然后添加到蒸餾水中，煮沸45min，自然冷卻，然后用紗布過濾，收集濾液，即得;其中，塊狀馬鈴薯與蒸餾水的質(zhì)量比為1:3;
所述豆柏水解物按照如下工藝制備而得:
將豆柏投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，300rpm攪拌水解2小時，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的PH為7.1，即得；
所述魚骨粉水解液按照如下工藝制備而得:
將魚骨粉置于反應(yīng)罐中，加入5M的鹽酸，在50°C溫度下攪拌水解12小時，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為7.1，即得。
[0021 ] 對照培養(yǎng)基:黃豆餅粉8.0%，葡萄糖6.0%，玉米淀粉3.0%，硫酸銨3.0%，磷酸二氫鉀
0.8%，硫酸鎂0.05%，氯化鈉0.02%，其余為水;采用對照培養(yǎng)基進行發(fā)酵，工藝同上，96小時取樣進行HPLC測定，鏈菌素的效價為712U/ml。
[0022]同時通過對發(fā)酵培養(yǎng)基進行原料成本核算，本發(fā)明僅為對照組成本的50%左右，節(jié)約了企業(yè)投入，提高了企業(yè)凈收入。
[0023]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)酵制備鏈霉素的方法，其包括如下步驟:步驟I)稱取原料，步驟2)制備發(fā)酵培養(yǎng)基，步驟3)發(fā)酵制備鏈霉素。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟I)稱取原料:按照重量百分比取各原料備用:秸桿酶解物7%，馬鈴薯浸出汁5%，豆柏水解物3%，魚骨粉水解液2%，葡萄糖2%，麥麩1%，玉米淀粉1%，磷酸氫二鉀0.1%，硫酸鎂0.03%，氯化鈉0.03%，其余為水； 步驟2)制備發(fā)酵培養(yǎng)基:將秸桿酶解物，馬鈴薯浸出汁，豆柏水解物，魚骨粉水解液，葡萄糖，麥麩，玉米淀粉，磷酸氫二鉀，硫酸鎂，氯化鈉依次添加到水中，調(diào)PH7.1-7.5，滅菌，冷卻即得； 步驟3)發(fā)酵制備鏈霉素:將灰色鏈霉菌種子培養(yǎng)液接入裝有發(fā)酵培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中，32°C發(fā)酵96小時得到發(fā)酵液。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述秸桿酶解物按照如下工藝制備而得: 將水稻秸桿投入到粉碎機中進行粉碎得到秸桿粉，然后鋪成Icm厚度的平層，然后紫外線照射15min，再投入到容器中，添加兩倍重量的水浸泡2小時，隨后添加占秸桿粉0.5%重量份的纖維素酶，升溫至50°C，保持50°C水解12小時，然后100°C滅酶，最后將酶解液濃縮至膏狀，即得。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述馬鈴薯浸出汁按照如下工藝制備而得: 將馬鈴薯去皮，切成塊狀，然后添加到蒸餾水中，煮沸45min，自然冷卻，然后用紗布過濾，收集濾液，即得;其中，塊狀馬鈴薯與蒸餾水的質(zhì)量比為1:3。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述豆柏水解物按照如下工藝制備而得: 將豆柏投入到反應(yīng)器中，然后添加兩倍重量的濃度為5M的鹽酸，300rpm攪拌水解2小時，然后添加氨水，調(diào)節(jié)溶液的PH為7.1，即得。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述魚骨粉水解液按照如下工藝制備而得: 將魚骨粉置于反應(yīng)罐中，加入5M的鹽酸，在50°C溫度下攪拌水解12小時，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)終止后用氨水中和殘余鹽酸，控制溶液的pH為7.1，即得。
【文檔編號】C12R1/545GK106086122SQ201610628334
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月4日 公開號201610628334.2, CN 106086122 A, CN 106086122A, CN 201610628334, CN-A-106086122, CN106086122 A, CN106086122A, CN201610628334, CN201610628334.2
【發(fā)明人】施國洪
【申請人】杭州富陽佳暢機械有限公司