一种高效发酵生产莫能菌素的工艺的制作方法

文档序号:36506543发布日期:2023-12-28 17:02阅读:242来源:国知局

本发明属于发酵工程,特别是涉及一种高效发酵生产莫能菌素的工艺,尤其是一种利用肉桂地链霉菌高产菌株高效发酵生产莫能菌素的工艺。


背景技术:

1、莫能菌素亦称莫能霉素、肉桂霉素、瘤胃素,是基于肉桂地链霉菌发酵产生的聚醚类抗生素,属五环多醚结构的酸性抗生素。莫能菌素最早由美国礼来公司首先研制,是聚醚类离子载体抗生素应用最广泛的药物之一,可用于球虫病防治,以及作为促进生长剂而广泛应用于养殖业。据报道,莫能菌素抗球虫的原理是通过选择性地与金属离子结合,扰乱球虫体内的离子平衡,进而达到消灭球虫的目的。除抗球虫外,莫能菌素还对金黄色葡萄球菌、链球菌、枯草杆菌等革兰氏阳性菌,以及猪痢疾密螺旋体等也有较强的抗菌活性,对革兰氏阴性菌则无效。莫能菌素的抗菌机理是作为离子载体物质,能够与na+或k+形成脂溶性络合物,改变菌体细胞内h+、na+和k+的浓度,从而抑制菌体生长。莫能菌素还可以影响反刍动物瘤胃内能量代谢,改善瘤胃发酵,提高瘤胃中丙酸含量,降低挥发性脂肪酸、减少甲烷产生,提高蛋白质利用效率,进而提高饲料利用率、增加泌乳产量。鉴于莫能菌素的重要应用和较高的经济价值,如何提高莫能菌素的工业生产水平,具有十分重要的意义。

2、目前,本领域对微生物发酵法生产莫能菌素的研究主要包括菌种选育和发酵条件优化两个方面,同时在提取方面也进行了一些研究工作。如中国专利cn112626145a公开了一种提高油脂利用率的莫能霉素生产方法,通过在油罐中加入合适剂量的脂肪酶,目的对油脂进行部分水解以便于菌体充分代谢,减少放罐油脂残余,降低补氨补碱浓度目的在于减少因局部碱浓度过高导致皂化颗粒的形成,进而提升目标产品的质量。又如中国专利cn112410386a公开的一种提高莫能菌素a组分含量的工艺以及中国专利cn108004194a公开的一种提高莫能菌素产量的重组工程菌的构建方法及应用,均从菌种选育和发酵条件优化方面对莫能菌素的产量进行优化。但现有技术仍然存在莫能菌素产量有待进一步提高或缩短发酵后期的问题。


技术实现思路

1、为此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种高效发酵生产莫能菌素的工艺,可有效提高莫能菌素的发酵效率,提高产量及产品质量;

2、本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种可用于莫能菌素发酵的补料营养液,可提供适合肉桂地链霉菌高产菌株生长和合成产物的营养成分,有助于提高莫能菌素的产量。

3、为解决上述技术问题,本发明所述的一种高效发酵生产莫能菌素的工艺,包括取肉桂地链霉菌株接种于发酵培养基中进行发酵培养的步骤,以及,在发酵培养过程中添加补料营养液进行补料的步骤;

4、所述补料营养液包括亚油酸甲酯、菜籽油和表面活性剂的混合溶液。

5、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述补料营养液包括如下成分:亚油酸甲酯300.0-400.0g/l、菜籽油300.0-400.0g/l、表面活性剂0.5-1.0g/l。

6、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述表面活性剂包括十二烷基葡萄糖苷。

7、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述补料步骤为每6-8hr进行补加一次料液,每次补加料液的量为发酵液体积的1.0-2.0%;

8、优选的,所述补料步骤在所述发酵培养至30-36hr后进行补料。

9、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述发酵培养步骤的温度为32-35℃、溶氧40-80%、发酵培养时间300-350hr。

10、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述发酵培养基包括如下成分:葡萄糖30.0-50.0g/l、豆粕粉10.0-20.0g/l、柠檬酸3.0-5.0g/l、硝酸钠1.0-3.0g/l、氯化铵1.0-3.0g/l、磷酸二氢钾0.5-1.0g/l、硫酸镁1.0-2.0g/l、碳酸钙30.0-50.0g/l、硫酸铵0.3-1.0g/l、玉米蛋白粉30.0-50.0g/l、泡敌1.0-2.0g/l,余量为水,ph 6.5-7.0。

11、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述方法还包括将所述肉桂地链霉菌株接种于种子培养基中进行种子液培养的步骤;

12、所述种子液培养步骤的温度32-35℃、湿度30-60%、转速220-240rpm、培养时间30-40hr。

13、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述种子培养基包括:葡萄糖30.0-50.0g/l、黄豆饼粉60.0-100.0g/l、酵母膏3.0-5.0g/l、磷酸二氢钾5.0-10.0g/l、硫酸镁1.0-2.0g/l、碳酸钙3.0-5.0g/l,余量为水,ph 6.5-7.0;

14、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述方法还包括将所述肉桂地链霉菌株接种于斜面培养基中进行斜面培养的步骤;

15、所述斜面培养步骤的温度32-35℃、湿度30-60%、培养时间96-120hr。

16、具体的,所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述斜面培养基包括:琼脂20.0-22.0g/l、葡萄糖10.0-20.0g/l、蛋白胨5.0-10.0g/l、牛肉膏2.0-4.0g/l、磷酸氢二钾4.0-6.0g/l,余量为水,自然ph。

17、本发明还公开了一种发酵生产莫能菌素的补料营养液,所述补料营养液包括如下成分:亚油酸甲酯300.0-400.0g/l、菜籽油300.0-400.0g/l、十二烷基葡萄糖苷0.5-1.0g/l。

18、本发明还公开了所述补料营养液在发酵生产莫能菌素工艺中的应用。

19、本发明所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,在传统肉桂地链霉菌株发酵生产工艺的基础上,利用在发酵培养过程中进行补料的方式,尤其选用亚油酸甲酯、菜籽油和表面活性剂十二烷基葡萄糖苷的补料营养液,有效促进了发酵培养过程中分解转化乙酰辅酶的效率,更加有利于短链脂肪酸的溶解、传递,更容易被菌体代谢利用,高效合成莫能菌素聚酮骨架,从而提高莫能菌素的效价,可显著提高莫能菌素的产量,简单易行,适合工业化生产。

20、本发明所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,所述补料营养液添加亚油酸甲酯、菜籽油和表面活性剂十二烷基葡萄糖苷,其中,亚油酸甲酯可快速代谢产生乙酰辅酶,菜籽油则相对迟效,这既满足了菌体合成产物的需要,又解除了反馈抑制;补料液中加入表面活性剂十二烷基葡萄糖苷,其更加有利于短链脂肪酸的溶解、传递,解决了直接利用菜籽油的残留高、溶氧低的问题,同时降低发酵液液体表面张力,兼具消泡、乳化效果,有利于后期处理、提升产品质量。

21、本发明所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,在发酵前期,菌体细胞主要利用基础培养基的营养成分快速增殖;发酵30-36hr后开始补加料液,菌体生长由于出现了营养限制性因素,菌体由初级代谢转向次级代谢,此时产物开始合成,向发酵液中加入补料营养液,发酵周期控制在300-350hr,最终莫能菌素的发酵单位达到53000u/ml以上,可有效提高目标产物的产量,适合工业规模化生产。

22、本发明所述高效发酵生产莫能菌素的工艺,通过进一步筛选适合肉桂地链霉菌高产菌株生长和合成产物的培养基,辅以补加亚油酸甲酯、菜籽油等营养成分,可有效提高莫能菌素的发酵效价,显著提高了莫能菌素的产量。

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