一种微生物发酵法制备咔唑霉素B的方法与流程

文档序号:17243548发布日期:2019-03-30 08:42阅读:621来源:国知局

本发明涉及在藤黄轮丝链霉菌中合成咔唑霉素b的方法,属于生物技术领域。



背景技术:

咔唑霉素是具有抗真菌、细菌及酵母菌的广谱抗生素,共有8种同系化合物,分别为a、b、c、d、e、f、g、h,同时咔唑霉素b亦是5-脂肪氧合酶的活性抑制剂,具有抗氧化活性。在医药、植物生防领域具有重要用途,因此具有庞大的市场需求和广阔的市场前景。

咔唑霉素b首次在streptoverticilliumehimenseh1051-my10培养液中分离得到并鉴定化学结构,此后鲜有其他种属微生物合成咔唑霉素b的报道。咔唑霉素b的化学全合成过程复杂,步骤多,收率低,无法满足工业化生产。生物发酵咔唑霉素b具有稳定、安全、无污染的优点,是最有前景的生产方法。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于提供一种微生物发酵法制备咔唑霉素b的方法,所述方法利用藤黄轮丝链霉菌发酵生产咔唑霉素b,菌体生长快,发酵周期短,生产成本低。

本发明是通过如下技术方案来实现的:

一种微生物发酵法制备咔唑霉素b的方法,所述的咔唑霉素b生产菌为藤黄轮丝链霉菌菌株hy61(streptomycesluteoverticillatus);具体包括以下步骤:

(1)菌株活化:挑取藤黄轮丝链霉菌株hy61菌种划线接种至固体斜面培养基,于恒温培养箱22~30℃培养5~7d,待斜面长出大量孢子用于转接液体种子;

(2)液体种子制备:挑取步骤(1)的活化菌株接种于装有种子培养基的容器中,纱布封口,于22-30℃,150~220r/min摇床振荡培养30~72h,长出大量菌丝球或菌丝体,得液体种子;

(3)液体发酵:按体积比10~20%接种量向发酵培养基接入步骤(2)制备的液体种子,转速200~850r/min,溶氧控制45~50%,温度22~28℃,待初始葡萄糖耗尽后流加葡萄糖溶液并维持一定浓度,发酵24h后补入咔唑霉素合成的前体物质,发酵过程中流加酸碱调节剂维持ph6.5~7.5,通气培养48~72h;发酵结束后用正丁醇萃取发酵液中的咔唑霉素b,测定发酵效价。

所述的固体斜面培养基:可溶性淀粉20g/l,kno31g/l,mgso40.5g/l,nacl0.5g/l,kh2po40.5g/l,feso40.01g/l,琼脂20g/l,ph7.2~7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min;

所述的液体种子培养基:葡萄糖10g/l,酵母浸粉2g/l,蛋白胨5g/l,nacl5g/l,ph7.2~7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min;

所述的发酵培养基:葡萄糖20g/l,蛋白胨5g/l,酵母浸粉2g/l,kno30.4g/l,mgso44g/l,kh2po40.5g/l,cacl25mg/l,vb10.5mg/l,核黄素0.5mg/l,vh0.5mg/l,烟酸1mg/l,feso40.5mg/l,mnso40.5mg/l,ph7.2~7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min。

进一步,所述的发酵过程中酸碱调节剂为25%氨水、20%naoh及10%的hcl中的一种。

进一步,所述的发酵过程中流加的葡萄糖液浓度为500g/l,流加方式为溶氧-stat或ph-stat方式。

进一步,所述的发酵过程中补加的咔唑霉素b合成的前体物质为l-色氨酸、丙酮酸或乙酸中的一种或多种组合。

采用本发明所述的发酵方法,整个发酵过程操作简单,发酵产物咔唑霉素b的含量高,通用性强,生产成本低。

本发明与现有技术相比的有益效果:

1、本发明采用补料分批发酵,降低葡萄糖初始浓度,缓解对藤黄轮丝链霉菌菌株株hy61菌体生长的抑制效应,有利于菌体快速生长,以ph-stat方式补加碳源,在产物合成期控制葡萄糖始终在低浓度,消除碳源的分解代谢物阻遏,促进咔唑霉素合成。

2、本发明在菌体充分生长后补加咔唑霉素b的合成前体物质,有效提高了咔唑霉素b的产量及合成效率。

具体实施方式

为阐明对本项发明特征的理解,下面结合一些非限定性的实施实例对本发明做进一步阐述。

藤黄轮丝链霉菌菌株株hy61,分离自烟台海域海底沉积物,保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2017年12月13日,分类命名为藤黄轮丝链霉菌(streptomycesluteoverticillatus),保藏编号为:cgmccno.15060。

实施例1:咔唑霉素b发酵

(1)菌株活化:挑取藤黄轮丝链霉菌菌株hy61菌种划线接种至固体斜面培养基,于恒温培养箱28℃培养5d,待斜面长出大量孢子用于转接液体种子;

(2)液体种子制备:挑取活化菌株接种于装有种子培养基的容器中,纱布封口,于28℃,200r/min摇床振荡培养40h,长出大量菌丝球或菌丝体,得液体种子;

(3)液体发酵:按体积比10%接种量向发酵培养基接入步骤(2)制备的液体种子,转速200r/min,溶氧控制45~50%,温度28℃,初始葡萄糖耗尽后采用溶氧-stat方式补入500g/l的葡萄糖溶液,维持发酵液中葡萄糖浓度约为0.9-1.2g/l,发酵24h后补入1g/l的前体物质丙酮酸,发酵过程中流加20%浓度的naoh维持ph7.0,通气培养60h;发酵结束后用正丁醇萃取咔唑霉素b,测定发酵效价为26mg/l。

实施例2咔唑霉素b发酵

(1)菌株活化:挑取藤黄轮丝链霉菌菌株hy61菌种划线接种至固体斜面培养基,于恒温培养箱26℃培养6d,待斜面长出大量孢子用于转接液体种子;

(2)液体种子制备:挑取活化菌株接种于装有种子培养基的容器中,纱布封口,于26℃,180r/min摇床振荡培养48h,长出大量菌丝球或菌丝体,得液体种子;

(3)液体发酵:按体积比15%接种量向发酵培养基接入步骤2制备的液体种子,转速550r/min,溶氧控制45~50%,温度26℃,初始葡萄糖耗尽后采用ph-stat方式补入500g/l的葡萄糖溶液,维持发酵液中葡萄糖浓度约为0.9-1.2g/l,发酵24h后补入2g/l的前体物质l-色氨酸,发酵过程中流加25%浓度的氨水维持ph7.0,通气培养60h;发酵结束后用正丁醇萃取咔唑霉素b,测定发酵效价为34mg/l。

实施例3咔唑霉素b发酵

(1)菌株活化:挑取藤黄轮丝链霉菌菌株hy61菌种划线接种至固体斜面培养基,于恒温培养箱24℃培养7d,待斜面长出大量孢子用于转接液体种子;

(2)液体种子制备:挑取活化菌株接种于装有种子培养基的容器中,纱布封口,于24℃,220r/min摇床振荡培养60h,长出大量菌丝球或菌丝体,得液体种子;

(3)液体发酵:按体积比16%接种量向发酵培养基接入步骤2制备的液体种子,转速850r/min,溶氧控制45~50%,温度22℃,初始葡萄糖耗尽后采用ph-stat方式补入500g/l的葡萄糖溶液,维持发酵液中葡萄糖浓度约为0.4-0.6g/l,发酵24h后补入1g/l的前体物质l-色氨酸及乙酸,发酵过程中流加25%浓度的氨水维持ph7.0,通气培养60h;发酵结束后用正丁醇萃取咔唑霉素b,测定发酵效价为43mg/l。

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