一种提高泰乐菌素发酵单位的培养基及发酵方法与流程

文档序号:34184178发布日期:2023-05-17 11:46阅读:53来源:国知局

本发明属于医药发酵,具体涉及一种提高泰乐菌素发酵单位的培养基及发酵方 法。


背景技术:

1、泰乐菌素是弗氏链霉菌产生的一类十六元大环内酯类化合物,为畜禽专用抗生素。泰乐 菌素主要由四种具有生物活性的组分成分,分别为泰乐菌素a、b、c、d,其中a组分的含 量最高,在动物体内的活性也最强,我国药典(兽药)及国外药典规定,泰乐菌素成品中a 组分含量≥80﹪、a+b+c+d>95﹪。

2、目前,国内采用以弗氏链霉菌作为菌种,以鱼粉、玉米蛋白粉、玉米粉、豆油等作为主 要原材料利用三级培养基发酵生产泰乐菌素,存在的主要问题有:1、由于传统的培养基原料 豆油、鱼粉价格占总成本比例最高,成为了制约泰乐菌素发酵成本的首要难题;2、菌体合成 代谢过程中需要消耗大量的氧使供养能耗上升,到了泰乐菌素发酵的后期,由于菌体逐步衰 亡、代谢减慢,合成泰乐菌素速度也逐步减缓,培养基后劲不足,使得泰乐菌素组分c转化 为组分a的速度也逐步下降;3、常规培养基配方中培养周期相对较长,发酵单位也难以突 破现有国内平均水平,且与国外平均水平还有差距。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种新的提高泰乐菌素发酵单位的培养基及发酵方法,优化了 培养基的配方,达到了可大幅缩短发酵周期,减少能源消耗及节约生产成本,有效提高了泰 乐菌素供组分a含量,提高泰乐菌素发酵单位。

2、本发明第一方面涉及一种弗氏链霉菌发酵生产泰乐菌素的培养基:

3、包括一级种子培养基、二级种子培养基和发酵培养基,其特征在于所述于一级种子培养 基、二级种子培养基和发酵培养基均含有棕榈油和石油酵母粉,其中发酵培养基中含有 aid-plus ml-50d和正十二烷。

4、进一步地,所述发酵培养基氧载体aid-plus ml-50d:正十二烷体积比为(0.1:1)(v:v)。

5、本发明第一方面的一些实施方式中,所述一级种子培养基组成为:棕榈油3.6-4.3%,石 油酵母粉1.2-1.9%,玉米淀粉乳6.5-7.4%,磷酸三镁0.002-0.005%,碳酸钙2.7-3.5%,其余 为饮用水。

6、本发明第一方面的一些实施方式中,所述二级种子培养基组成为:棕榈油3.8-4.7%,石 油酵母粉5.1-6.5%,玉米淀粉乳6.9-7.8%,氯化钠0.1-0.2%,碳酸钙0.3-0.5%,其余为饮用 水。

7、本发明第一方面的一些实施方式中,所述发酵培养基组成为:棕榈油3.8-4.5%,石油酵 母粉2.0-2.8%,玉米淀粉乳3.7-4.3%.,氯化钠0.10-0.14%,磷酸三镁0.12-0.15%,碳酸钙 0.19-0.23%,氧载体:正十二烷(0.1:1)(v:v)0.03-0.05%,甜菜碱0.6-0.8%,硫酸镍 0.00034-0.00051%,其余为饮用水。

8、本发明第二方面涉及一种发酵生产泰乐菌素的发酵方法,包含以下步骤:

9、步骤(1):将弗氏链霉菌种子液接入一级种子培养基中培养得一级种子培养液,所述一级 种子培养基组成为:棕榈油3.6-4.3%,石油酵母粉1.2-1.9%,玉米淀粉乳6.5-7.4%,磷酸三 镁0.002-0.005%,碳酸钙2.7-3.5%,其余为饮用水;

10、步骤(2):将所述一级种子培养液接种于二级种子培养基中培养得二级种子培养液,所述 二级种子培养基组成为:棕榈油3.8-4.7%,石油酵母粉5.1-6.5%,玉米淀粉乳6.9-7.8%,氯 化钠0.1-0.2%,碳酸钙0.3-0.5%,其余为饮用水;

11、步骤(3):将所述二级种子培养液接种于发酵培养基中发酵培养得发酵液,所述发酵培养 基组成为:棕榈油3.8-4.5%,石油酵母粉2.0-2.8%,玉米淀粉乳3.7-4.3%.,氯化钠0.10-0.14%, 磷酸三镁0.12-0.15%,碳酸钙0.19-0.23%,氧载体:正十二烷(0.1:1)(v:v)0.03-0.05%, 甜菜碱0.6-0.8%,硫酸镍0.00034-0.00051%,其余为饮用水;

12、步骤(4):从所述发酵液中提取泰乐菌素。

13、本发明第二方面的一些更具体的实施方式中涉及一种提高泰乐菌素发酵单位培养基的发 酵方法,其工艺步骤包括:

14、1)一级种子培养基灭菌,利用压差法将培养好的弗氏链霉菌种子液转移到一级种子罐中 培养,ph值为6.80-8.50,菌浓达15%以上且无杂菌时移种;

15、2)二级种子培养基灭菌,利用压差法将一级种子液转移到二级种子罐中培养,ph值为 6.80-8.50,菌浓达25-50%且无杂菌时转种;

16、3)发酵培养基灭菌,利用压差法将二级种子液转移到发酵罐中培养,利用变温培养发酵 液,控制温度和空气流量,达到发酵要求终止培养。

17、一级种子培养条件为:罐温全程控制在28.0-33.0℃,空气流量0-15h:30-85m3/h,15h- 移种:160-200m3/h;罐压保持在0.030-0.040mpa,当ph值为6.80-8.50,菌浓达15%以上且 无杂菌时方可移入二级种子罐培养,培养周期为35-50h。

18、二级种子培养条件为:罐温全程控制在28.0-33.0℃,空气流量0-15h:50-100m3/h,15h- 移种:100-200m3/h;罐压保持在0.030-0.100mpa,当ph值为6.80-8.50,菌浓达25-50%且无 杂菌时方可移入发酵罐培养,培养周期为30-40h。

19、发酵培养条件为:利用变温培养,严格控制温度及空气流量,在0-100h,转化前的温度 为28-33℃,转化期间温度为36-38℃,转化后到放罐温度为28-32℃,罐压:0.01-0.10mpa, 空气流量为0-15h,1000-1500m3/h;15-转化前2000-3000m3/h;转化期间1500-2000m3/h,转 化后-放罐500-800m3/h,搅拌转速:0-150r/min,发酵周期为125-150h。

20、发酵过程中的补料控制条件为:

21、a补油控制:脂肪随培养时间增长而逐渐下降,转化期间当脂肪含量低于1.5%时开始补 充棕榈油,45h到转化前脂肪控制约在0.5-1.2%,转化期间至放罐约为0.5-0.8%,放罐时应 0.1-0.2%以内;

22、b补饮用水控制:菌浓会随着培养时间增长而升高,当菌浓达到30%时开始补饮用水, 移种后至转化前,当菌浓大于35%时开始补饮用水,每12h补充500-800l,当菌浓大于40% 时开始补饮用水,每12h补充800-1200l;

23、c ph值控制:0-12h ph值自然,12h至转化前,ph值控制在6.70-6.80,转化期到放罐 ph值6.50-6.70,不在范围值时,可补加25%磷酸溶液或15%氢氧化钠溶液进行调节。

24、本发明第三方面涉及一种发酵培养基在弗氏链霉菌发酵生产泰乐菌素中的应用:

25、进一步地,所述发酵培养基组成为:棕榈油3.8-4.5%,石油酵母粉2.0-2.8%,玉米淀粉 乳3.7-4.3%.,氯化钠0.10-0.14%,磷酸三镁0.12-0.15%,碳酸钙0.19-0.23%,氧载体:正十 二烷(0.1:1)(v:v)0.03-0.05%,甜菜碱0.6-0.8%,硫酸镍0.00034-0.00051%,其余为饮用 水。

26、本发明的技术方案具有以下有益的技术效果:

27、成本、溶氧、ph值、温度一直是制约泰乐菌素发酵单位的主要因素。本发明中的培养基 采用新配方及变温发酵培养技术,可大幅缩短发酵周期大约18h,减少能源消耗及节约原辅 料生产成本,提高发酵单位。

28、1、在生产泰乐菌素培养基原料组分中使用了棕榈油和玉米淀粉乳,克服了传统培养基原 料成本高的问题,使得发酵过程中能源消耗减少,总成本减少约25%。

29、2、在发酵培养基中使用了氧载体aid-plus ml-50d与正十二烷合理配比,克服了发酵后 期菌体逐步衰亡、代谢减慢,合成泰乐菌素速度也逐步减缓,培养基后劲不足的问题;在泰 乐菌素发酵罐中,进行氧载体添加可以在棕榈油消耗速率提高的基础上加快产素速度,使ph 值趋于稳定状态,使泰乐菌素组分c高效且快速的转化为组分a,大幅提高了发酵单位。

30、3、石油酵母是单细胞蛋白,含卵磷脂,其赖氨酸含量与鱼粉相近,菌丝生长所需的多种 微量元素,特别是与我国以饼粕、鱼粉作培养基的酵母更是差异迥然,它的能量、蛋白质都 大大优于国产酵母粉,价格相对较低,是一种优良的蛋白源,其大幅促进泰乐内脂的合成, 使总有效成分含量增加,提高发酵单位,使发酵液性质更利于下步提取工序。

31、4、棕榈油是目前世界上生产量最大且价格最低的植物油品种,且在储运及发酵代谢过程 中具有独特的氧化稳定性质,并作为泰乐菌素发酵的碳源和合成泰乐菌素的前体物质,发酵 生产过程中,会产出大量的二氧化碳,二氧化碳吸附在料液上容易造成液体膨胀,造成发酵 罐内液位升高难以控制,棕榈油可以抑制液体膨胀,降低液位,更好地控制发酵泡沫的产生, 更好的提高发酵单位,节约了本发明实施过程中的成本。

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