专利名称：一种头孢菌素c的发酵方法
技术领域：
本发明属于生物工程和微生物学领域；更具体地，本发明涉及一种头孢菌素C的发酵方法。
背景技术：
头孢菌素C由顶头孢霉(Cephalosporium acremonuim)产生,是顶头孢霉菌的初级代谢在特定条件下的继续与发展的产物，是继青霉素之后又一重要的β_内酰胺类抗生素。目前在头孢菌素C工业发酵过程中使用豆油作为主要碳源，同时也起到消沫的作用。到发酵后期，液面容易产生泡沫，由于豆油消沫效果较差，需要补加较多的豆油才能有 效的控制液面，同时由于菌体开始衰老自溶，对豆油的利用能力下降，残留在发酵液中过多的豆油会对头孢菌素C的提取造成影响。因此，本领域需要研究改进的头孢菌素C发酵方法，来克服上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种头孢菌素C的发酵方法。在本发明的第一方面，提供一种头孢菌素C的发酵方法，所述方法包括在头孢菌素C发酵过程中，在需要去除泡沫时(较佳地，在产生使液面增高的泡沫时)，以聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂进行消沫处理。在一个优选例中，所述的聚醚类消沫剂是聚氧乙烯氧丙烯甘油。在另一优选例中，所述的聚氧乙烯氧丙烯甘油H2C-O- (C3H6O) m- (C2H4O) n_H ;分子量8000-10000。在另一优选例中，所述的高碳醇类消沫剂是聚乙二醇。在另一优选例中，所述的聚乙二醇是聚合度1000-4000的聚乙二醇；更佳地，所述的聚乙二醇是PEG2000。在另一优选例中，在发酵起始70-120小时后，进行消沫处理；更佳地，在发酵起始90-110小时后，进行消沫处理。在另一优选例中，聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂的添加量为0.01-0. lg/L泡沫发酵液总量；较佳地为O. 02-0. 08g/L泡沫发酵液总量；更佳地为O. 03-0. 06g/L泡沫发酵液总量。在另一优选例中，采用的发酵培养基为花生粉25g/L、玉米粉17. 5g/L、谷朊粉30g/L、金枪鱼膏20mL/L、玉米浆40mL/L、葡萄糖5g/L、鹿糖10g/L、蛋氨酸9g/L硫酸铵10g/L、硫酸I丐12g/L、碳酸隹丐5g/L、豆油:70mL/L、消沫剂lmL/L ；上述成分在培养基中的含量可±10%(较佳地，±5%)。在另一优选例中，发酵前期(较佳地前50小时)补加铵离子，控制发酵液中的铵离子浓度在I. 2-1. 5g/L。在另一优选例中，发酵起始第40-60小时起，以20_40g/hr的速度补加豆油，至发酵起始第90-110小时停止补加豆油。在另一优选例中，发酵起始第35-45小时之前，培养温度控制为28土1°C，发酵起始第35-45小时后控制为25±1°C。在本发明的另一方面，提供聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂的用途，用于发酵生产头孢菌素C。本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
图I、不同种类消沫剂对头孢菌素C发酵的影响。图2、补加消沫剂对头孢菌素C生物合成的影响。图3、补加消沫剂对头孢菌素C发酵液滤速的影响。
具体实施例方式为了解决现有技术的缺陷，本发明人经过大量研究实验，发现在头孢菌素C发酵的后期，用消沫剂替代一部分豆油，将能够有效的控制液面的泡沫，且对头孢菌素C的生物合成和滤速没有影响。补加消沫剂后原材料成本比单单补加豆油降低约15%。消沫剂通常也称为消泡剂，现有技术中存在的消沫剂有较多的种类，常用的消沫剂有天然油脂(如植物油脂、动物油脂)和一些化学合成的高分子化合物等。化学消沫剂种类挺多，主要为聚醚类消泡剂(含GP型消泡剂、GPE型消泡剂、GPES型消泡剂等)，高碳醇类消泡剂(含磷酸三丁酯，C12飞22的高碳醇等)，硅类消泡剂(含聚二甲基硅氧烷等)，聚醚改性硅，自乳化消泡剂，聚硅氧烷消泡剂等。目前工业发酵中常用的消沫手段包括机械消沫和化学消沫。尽管目前工业发酵中也会采用一些消沫剂来消除发酵过程中产生的泡沫，但是应用何种消沫剂，需要视生产的菌种生理特性、地域情况、反应条件等因素而定。本发明涉及头孢菌素C的发酵，在以往的发酵方法中，通常以同时作为主要碳源的豆油来兼作消沫剂，因此一般不再添加化学添加剂。然而，本发明人经过深入研究后发现，以聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂进行消沫处理。其能够更好地控制发酵液面，且能够大大降低发酵成本。因此，本发明提供了一种头孢菌素C的发酵方法，所述方法包括在头孢菌素C发酵过程中，在需要去除泡沫时，特别是在产生使液面增高的泡沫时，以聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂进行消沫处理。作为本发明特别优选的方式，所用的消沫剂是聚氧乙烯氧丙烯甘油或聚乙二醇。作为本发明特别优选的方式，所用的消沫剂是聚氧乙烯氧丙烯甘油，该消沫剂对头孢菌素C发酵的影响较小，甚至有增效作用。本发明人还优化了发酵过程，包括消沫剂的添加时机。较佳地，在发酵起始70-120小时后，进行消沫处理；更佳地，在发酵起始90-110小时后，进行消沫处理。消沫剂的添加量为0. 01-0. lg/L泡沫发酵液总量；较佳地为O. 02-0. 08g/L泡沫发酵液总量；更佳地为O. 03-0. 06g/L泡沫发酵液总量。在这一时机停止豆油的添加而改以消沫剂处理，有利于有效降低泡沫产生量，以及有利于下游的头孢菌素C的分离提纯。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件如J.萨姆布鲁克等编著，分子克隆实验指南，科学出版社中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。I.材料与方法I、菌种顶头孢霉(Cephalosporium acremonium)CAOl由山西威奇达药业有限公司提供。2、培养基·斜面培养基(重量体积比))麦芽汁I. 2，蛋白胨I. 2，琼脂2.2 ;将以上成分溶解在去离子水中，定容到100毫升；消前(即消毒之前)pH为7. O。种子培养基豆饼粉30g/L、金枪鱼膏20mL/L、玉米浆15g/L、蔗糖25g/L、葡萄糖10g/L、碳酸钙5g/L、豆油10mL/L ;上述成分溶解在去离子水中。发酵培养基花生粉25g/L、玉米粉17. 5g/L、谷朊粉30g/L、金枪鱼膏20mL/L、玉米浆40mL/L、葡萄糖5g/L、鹿糖10g/L、蛋氨酸9g/L硫酸铵10g/L、硫酸I丐12g/L、碳酸隹丐5g/L、豆油70mL/L、消沫剂lmL/L。上述成分溶解在去离子水中。3、消沫剂用于试验的消沫剂如表I。表I
权利要求
1.一种头孢菌素C的发酵方法，其特征在于，所述方法包括在头孢菌素C发酵过程中，在需要去除泡沫时，以聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂进行消沫处理。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的聚醚类消沫剂是聚氧乙烯氧丙烯甘油。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的高碳醇类消沫剂是聚乙二醇。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在发酵起始70-120小时后，进行消沫处理；更佳地，在发酵起始90-110小时后，进行消沫处理。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂的添加量为0. 01-0. lg/L泡沫发酵液总量；较佳地为O. 02-0. 08g/L泡沫发酵液总量；更佳地为O.03-0. 06g/L泡沫发酵液总量。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，采用的发酵培养基为 花生粉25g/L、玉米粉17. 5g/L、谷朊粉30g/L、金枪鱼膏20mL/L、玉米浆40mL/L、葡萄糖5g/L、鹿糖10g/L、蛋氨酸9g/L硫酸铵10g/L、硫酸I丐12g/L、碳酸I丐5g/L、豆油70mL/L、消沫剂lmL/L ； 上述成分在培养基中的含量可±10%(较佳地，±5%)。
7.如权利要求I或6所述的方法，其特征在于，发酵前期补加铵离子，控制发酵液中的铵离子浓度在I. 2-1. 5g/L。
8.如权利要求I或6所述的方法，其特征在于，发酵起始第40-60小时起，以20-40g/hr的速度补加豆油，至发酵起始第90-110小时停止补加豆油。
9.如权利要求I或6所述的方法，其特征在于，发酵起始第35-45小时之前，培养温度控制为28±1°C，发酵起始第35-45小时后控制为25±1°C。
10.聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂的用途，其特征在于，用于发酵生产头孢菌素C。
全文摘要
本发明涉及一种头孢菌素C的发酵方法。通过在头孢菌素C发酵后期通过补加消沫剂替代豆油进行消沫，在不影响效价增长和滤速的情况下，原材料成本可以降低15%。
文档编号C12P35/06GK102876766SQ20121042936
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者黎亮, 张俊波, 储炬, 李树友, 庄英萍, 苗瑞春, 张嗣良, 陆俊 申请人:国药集团威奇达药业有限公司, 华东理工大学