一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法，属于生物【技术领域】，该方法为：传种菌株斜面试管，制备原始发酵菌株；将实验室保存的卡伍尔链霉菌菌株传种在固体斜面培养基上，在28℃条件下培养4天，备用；制备一级种子液；制备发酵培养基；接种发酵培养基；发酵培养；下罐，检测含量。该方法显著降低了空压机和发酵罐电机负荷，在生产中可节约大量电力，显著降低了生产成本。
【专利说明】一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物【技术领域】，具体为一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的 方法。
【背景技术】
[0002] 链霉菌的发酵一般采用葡萄糖、乳糖、蔗糖、淀粉等物质作为碳源，以蛋白胨、酵母 膏、豆柏等作为氮源，在辅以一些无机盐如NaCl、KH 2P04，以及一些微量元素如Fe2+、Mn2+等离 子构成完整的发酵培养基配方。但是在链霉菌发酵过程中除产生抗生素外，还会产生一些 多糖类物质以及多种杂蛋白，在发酵培养过程中发酵液往往出现高度粘稠现象。此时链霉 菌的菌丝团内部常出现供氧不足的现象，该现象可直接导致有效成份的生物合成量降低， 使抗生素产量下降，更为严重的是在厌氧条件下往往出现大量合成副产物的现象，进一步 造成后期有效成份的分离提纯成本增加。
[0003] 生产上，为增加供氧量，通常有两种做法：
[0004] 第一种方法，直接提高发酵罐供气量。该方法不仅增加了空压机的负荷，提高了生 产成本而且单纯增加风量并不能有效提高微生物的氧气利用效率，必须配合增加发酵罐的 转速。
[0005] 第二种方法，在发酵过程中提高发酵罐的搅拌速度。链霉菌本身属于丝状细菌，在 高速搅拌条件下极易出现发酵罐搅拌桨打断菌丝并造成菌丝自溶的现象，而且在发酵液高 度粘稠的状体下，提高转速增加供氧量的手段本身对氧气利用效率提升空间有限。如何在 不增加转速的情况下提高氧气的利用率，提高抗生素产量一直是限制抗生素生产过程中提 高抗生素产量的一个瓶颈因素。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗 生素产量的方法，该方法显著降低了空压机和发酵罐电机负荷，在生产中可节约大量电力， 显著降低了生产成本。其技术方案为：
[0007] 一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法，包括以下步骤：
[0008] 步骤一：传种菌株斜面试管，制备原始发酵菌株；将实验室保存的卡伍尔链霉菌 菌株传种在固体斜面培养基上，在28°c条件下培养4天，备用；
[0009] 步骤二：制备一级种子液；将斜面菌种接种到一级液体种子培养基中，在恒温回 旋式摇床上以190转/分恒温培养24h ;
[0010] 步骤三：制备发酵培养基：在5. 0L发酵罐中，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 ;碳酸钙0. 2g/L的量配制发酵培养基，发 酵罐装液量控制在2. 5L-3. 0L范围内，调节发酵液初始pH = 8. 5-9. 0范围内，121 °C高温灭 菌30min，降温至28°C，备用；
[0011] 步骤四：接种发酵培养基：按照5%的接种量将一级液体种子接种于5. 0L发酵罐 中；
[0012] 步骤五：发酵培养：控制发酵罐通气量在2. 0-3. OL/min转速在300-400转/min， 温度为28°C的条件下，发酵96h ;
[0013] 步骤六：下罐，检测含量：在配备有二极管阵列检测器的液相色谱上检测发酵液 中抗生素含量。
[0014] 优选地，步骤一中所述的固体斜面培养基配方为：葡萄糖20. Og/L ;蛋白胨6. Og/ L ;酵母粉1. 5g/L ;豆柏3. Og/L ;碳酸钙0. 2g/L ;琼脂粉20. Og/L ;调节pH = 8. 5-9. 0范围 内；以3. OmL/管分装于斜面试管中，加棉塞后，于121 °C高温灭菌，备用。
[0015] 优选地，步骤二中所述的一级液体种子培养基配方为：葡萄糖18. 0g/L;蛋白胨 5. 〇g/L ;酵母粉1. 0g/L ;豆柏3. 0g/L ;碳酸钙0. 20g/L，调节pH = 8. 5-9. 0范围内；将配制 好的一级液体种子培养基按照l〇〇ml/瓶（500ml规格摇瓶）的量分装到摇瓶中，121 °C高温 灭菌30分钟，备用。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0017] 1.本发明在发酵培养基中加入5. 0g/L的聚乙烯醇，可在保持发酵罐较低转速和 较低通气量的条件下，显著提高发酵过程中抗生素产量。
[0018] 2.本发明技术方案显著降低了空压机和发酵罐电机负荷，在生产中可节约大量电 力，显著降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是添加不同浓度PVA对抗生素产量的影响；
[0020] 图2是抗生素的液相色谱图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图何【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步说明。
[0022] -种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法，包括以下步骤：
[0023] 步骤一：传种菌株斜面试管，制备原始发酵菌株。将实验室保存的卡伍尔链霉菌菌 株传种在固体斜面培养基上，在28°C条件下培养4天，备用。
[0024] 固体斜面培养基配方为：葡萄糖20. 0g/L ;蛋白胨6. 0g/L ;酵母粉1. 5g/L ;豆柏 3. 0g/L ;碳酸钙0. 2g/L ;琼脂粉20. 0g/L ;调节pH = 8. 5-9. 0范围内。以3. OmL/管分装于 斜面试管中，加棉塞后，于121°C高温灭菌，备用。
[0025] 步骤二：制备一级种子液。将斜面菌种接种到一级液体种子培养基中，在恒温回旋 式摇床上以190转/分恒温培养24h。
[0026] -级液体种子培养基配方为：葡萄糖18. 0g/L ;蛋白胨5. 0g/L ;酵母粉1. 0g/L ;豆 柏3. 0g/L ;碳酸钙0. 20g/L，调节pH = 8. 5-9. 0范围内。将配制好的一级液体种子培养基 按照100ml/瓶（500ml规格摇瓶）的量分装到摇瓶中，121 °C高温灭菌30分钟，备用。
[0027] 步骤三：制备发酵培养基：在5. 0L发酵罐中，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 ;碳酸钙0. 2g/L的量配制发酵培养基，发 酵罐装液量控制在2. 5L-3. 0L范围内，调节发酵液初始pH = 8. 5-9. 0范围内，121 °C高温灭 菌30min，降温至28°C，备用。
[0028] 步骤四：接种发酵培养基：按照5%的接种量将一级液体种子接种于5. 0L发酵罐 中。
[0029] 步骤五：发酵培养：控制发酵罐通气量在2. 0-3. OL/min转速在300-400转/min， 温度为28°C的条件下，发酵96h。
[0030] 步骤六：下罐，检测含量：在配备有二极管阵列检测器的液相色谱上检测发酵液 中抗生素含量。
[0031] 添加不同浓度的PVA后抗生素产量变化趋势图及数据见下表1.
[0032] 测定过程中，直接采用经过离心后的发酵液进液相色谱测定抗生素含量，为避免 发酵液中其他杂质堵塞色谱柱，离心后的发酵液用甲醇稀释5倍后进液相色谱测定，并以 液相色谱的峰高表示抗生素含量。所得数据如下表1所示。
[0033] 表1添加不同浓度聚乙烯醇（PVA)对抗生素产量的影响
[0034]
【权利要求】
1. 一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：传种菌株斜面试管，制备原始发酵菌株；将实验室保存的卡伍尔链霉菌菌株 传种在固体斜面培养基上，在28°c条件下培养4天，备用； 步骤二：制备一级种子液；将斜面菌种接种到一级液体种子培养基中，在恒温回旋式 摇床上以190转/分恒温培养24h ; 步骤三：制备发酵培养基：在5. 0L发酵罐中，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 ;碳酸钙0. 2g/L的量配制发酵培养基，发酵罐 装液量控制在2. 5L-3. 0L范围内，调节发酵液初始pH = 8. 5-9. 0范围内，121°C高温灭菌 30min，降温至28°C，备用； 步骤四：接种发酵培养基：按照5%的接种量将一级液体种子接种于5. 0L发酵罐中； 步骤五：发酵培养：控制发酵罐通气量在2. 0-3. OL/min转速在300-400转/min，温度 为28°C的条件下，发酵96h; 步骤六：下罐，检测含量：在配备有二极管阵列检测器的液相色谱上检测发酵液中抗 生素含量。
2. 根据权利要求1所述的一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法，其特 征在于，步骤一中所述的固体斜面培养基配方为：葡萄糖20. 0g/L ;蛋白胨6. 0g/L ;酵母 粉1. 5g/L ;豆柏3. 0g/L ;碳酸钙0. 2g/L ;琼脂粉20. 0g/L ;调节pH = 8. 5-9. 0范围内；以 3. OmL/管分装于斜面试管中，加棉塞后，于121°C高温灭菌，备用。
3. 根据权利要求1所述的一种提高卡伍尔链霉菌发酵生产抗生素产量的方法，其特征 在于，步骤二中所述的一级液体种子培养基配方为：葡萄糖18. 0g/L ;蛋白胨5. 0g/L ;酵母 粉1. 0g/L ;豆柏3. 0g/L ;碳酸钙0. 20g/L，调节pH = 8. 5-9. 0范围内；将配制好的一级液体 种子培养基按照l〇〇ml/瓶（500ml规格摇瓶）的量分装到摇瓶中，121 °C高温灭菌30分钟， 备用。
【文档编号】C12R1/465GK104152492SQ201410360101
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】黄永春, 杨少彬, 李文华, 刘红梅 申请人:农业部环境保护科研监测所