0031] 正交实验结果表明可溶性淀粉浓度对溶藻效果影响最大,其浓度为25g/L时，溶 藻效果普遍较好；氯化钠浓度对溶藻效果影响次之，其浓度为氯化钠0. 75g/L时，溶藻效果 普遍较好；蔗糖浓度对溶藻效果影响再次之，其浓度为蔗糖18g/L时，溶藻效果最好；磷酸 氢二钾浓度对溶藻效果影响再次之，其浓度为0. 6g/L时，溶藻效果最好；硝酸钠浓度对溶 藻效果影响最小，其浓度为1.25g/L溶藻效果最好。各组分对细黄链霉菌AN02发酵液上清 液的溶藻效果影响大小为：淀粉〉氯化钠〉蔗糖〉硝酸钠〉磷酸氢二钾。综合各项因素考 虑确定细黄链霉菌AN02培养基配方如下：可溶性淀粉25g/L、蔗糖18g/L、硝酸钠 I. 25g/L、 氯化钠0. 75g/L、磷酸氢二钾0. 6g/L、硫酸镁0. 5g/L、硫酸亚铁0. 01g/L ;其中的镁离子和铁 离子是菌体的某些酶的重要组成部分。
[0032] 实施例2不同淀粉种类对细黄链霉菌AN02培养溶藻产物的影响
[0033] 在工业应用生产过程中，不同淀粉的种类甚至同种淀粉不同批次都会对发酵产生 较大的影响，而且实施例1发现，淀粉是对发酵具有非常显著影响的因子，因此再单独对淀 粉种类进行优化。
[0034] 在实施例1得到的细黄链霉菌AN02培养基的基础上，将可溶性淀粉替换为马铃 薯淀粉、玉米淀粉，以可溶性淀粉为阳性对照，按照实施例1中所述条件培养细黄链霉菌 AN024天，取培养液10000g/m离心得上清液。分别取上清液0. 2mL，加入到初始藻细胞为 6. 08 X IO5个/mL的IOOmL铜绿微囊藻藻液中，第四天（参见实例1培养条件）测残余藻细 胞浓度，每组设三平行。
[0035] 结果如图1所示，使用玉米淀粉时，发酵液上清的溶藻效果最好，可溶性淀粉次 之，土豆淀粉相对最差。在工业发酵中，以玉米淀粉使用最为广泛，成本也最低，所以在以后 的大型发酵过程中，可以采用玉米淀粉作为碳源。
[0036] 实施例3细黄链霉菌AN02在10L发酵罐的发酵
[0037] 在10L的发酵罐中对细黄链霉菌AN02进行发酵培养，装填量为7L ;灭菌参数设置 为12rC，30min ;发酵参数设置：接种量10%，搅拌速度为150r/min，通气量为9L/min，发 酵温度为28. (TC，采用聚醚类消泡剂lmL，不补料也不调节pH。发酵所用的培养基配方为： 玉米淀粉175g、蔗糖126g、硝酸钠8. 75g、氯化钠5. 25g、磷酸氢二钾4. 2g、硫酸镁3. 5g、硫 酸亚铁0. 07g、单蒸水7L。发酵120小时，分别第3天、第4天、第5天取发酵液，lOOOOg/m 离心获得上清液。分别取0. 5mL、0. 2mL接于IOOmL铜绿微囊藻藻液（溶藻效果添加量分别 为200:1、500:1)中，初始藻细胞浓度为7. 92 X IO5个/mL，第2天测各组藻细胞浓度，每组 设三平行。
[0038] 发酵过程中溶解氧（dissolved oxygen, D0)和pH值的变化情况及发酵液上清溶 藻效果如图2-4所示。
[0039] 由图2可以看出，在培养的前40h左右，溶解氧一直在100%附近，在90h以后，溶 氧也维持在90%附近，说明此时发酵液的通气量过于充足，实则是一种浪费。通气量过大造 成水分大量散失，直接影响最后发酵液的收成；其次由于大量水分的散失，将导致发酵液各 种盐浓度的提高，不利于菌的生长。所以在后期的实验，可根据菌的需要，前期控制通气量 在一个较低水平；当进入对数生长期，菌的呼吸作用加大，再提高通气量；到了稳定期后期 和衰亡期，再略微降低通气量。
[0040] 由图3可以看出，在20-24h，pH略有下降，之后又开始提升到8. 1。分析可能由于 发酵初期，通气量比较大，导致罐内CO2在水中的含量略有所升高，致使pH略有所下降，之 后AN02开始生长利用无机氮源NaNO 3, pH上升。之后由于菌体生长非常迅速，通气量略有 不足，致使菌体进行无氧呼吸产酸，PH又开始下降，之后菌体生长进入到稳定期，在无机氮 源被利用和溶氧双重影响下，pH继续上升直到发酵结束。
[0041] 上述结果表明细黄链霉菌AN02的培养条件还有进一步提升的空间。
[0042] 由图4可以看出，发酵4天的上清液的溶藻效果最好，溶藻效果添加量200:1与 500:1效果几乎相当。分析第三天的时候发酵尚未结束，溶藻产物开始分泌产生，但产生的 量不足；到了第五天，发酵时间过长，分泌的产物可能又被菌体部分分解。可见，发酵时间控 制在4天，其上清中的溶藻效果最好。
[0043] 通过上述实施例得出使细黄链霉菌AN02活性物质分泌量最大的工业化发酵的条 件如下：
[0044] 培养基配方：玉米淀粉25g/L、蔗糖18g/L、硝酸钠 I. 25g/L、氯化钠0. 75g/L、磷酸 氢二钾0. 6g/L、硫酸镁0. 5g/L、硫酸亚铁0. 01g/L。
[0045] 发酵条件：在IOL的发酵罐中，装填量70%、接种量10%，搅拌速度为150r/min， 通气量为9L/min，发酵温度为28. (TC，采用聚醚类消泡剂lmL。发酵至第4天时对铜绿微囊 藻的溶藻效率最高。
【主权项】
1. 一种溶藻链霉菌活性物质的工业化发酵方法，其特征在于：使用如下配方的培养基 在发酵罐中发酵：玉米淀粉25g/L、蔗糖18g/L、硝酸钠I. 25g/L、氯化钠0. 75g/L、磷酸氢二 钾0. 6g/L、硫酸镁0. 5g/L、硫酸亚铁0. 01g/L。2. 根据权利要求1所述的溶藻链霉菌活性物质的工业化发酵方法，其特征在于：所述 的溶藻链霉菌为细黄链霉菌AN02。3. 根据权利要求1所述的溶藻放线菌活性物质的工业化发酵方法，其特征在于：在发 酵罐中发酵的条件为：装填量70%、接种量10%，发酵温度为28. (TC，搅拌速度为150r/min， 通气量为9L/min，采用聚醚类消泡剂，不补料不调节pH，发酵4天。4. 根据权利要求3所述的溶藻放线菌活性物质的工业化发酵方法，其特征在于：发酵 罐为IOL发酵罐，聚醚类消泡剂的量为lmL。
【专利摘要】本发明公开了一种溶藻链霉菌活性物质的工业化发酵方法，属于水体净化领域。一种溶藻链霉菌活性物质的工业化发酵方法，为细黄链霉菌AN02使用如下配方的培养基在10L发酵罐中培养，玉米淀粉25g/L、蔗糖18g/L、硝酸钠1.25g/L、氯化钠0.75g/L、磷酸氢二钾0.6g/L、硫酸镁0.5g/L、硫酸亚铁0.01g/L；发酵罐中发酵的条件为：装填量70%、接种量10%，发酵温度为28.0℃，搅拌速度为150r/min，通气量为9L/min，采用聚醚类消泡剂1mL，不补料也不调节pH，发酵4天。使用本发明方法发酵使细黄链霉菌AN02溶藻活性物质的分泌量最大化，使AN02发酵液的溶藻效率明显提升。
【IPC分类】C02F3/34
【公开号】CN105217799
【申请号】CN201410275495
【发明人】程凯, 向斯, 许珂, 吴刚, 赵以军, 李祝
【申请人】湖北工业大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月19日