一种多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养基和补料方法技术

本发明专利技术涉及一种多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养基和补料方法，本发明专利技术通过设置适合于多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的种子培养基和发酵培养基组方，及发酵补料工艺，从而提高粘杆菌素发酵单位，缩短发酵周期，降低发酵成本，并且最大限度的降低原辅料来源不受环境影响，保证其供应充足，实现粘杆菌素稳定、高效的生产。

【技术实现步骤摘要】
一种多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养基和补料方法
本专利技术属于发酵
，特别是涉及一种多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养基和补料方法。
技术介绍
粘杆菌素系由多粘轩菌培养液中获得的碱性琐环状多肽类（po1ypeptidesystem）抗生素，是多粘菌素E1和E2的混合物。为白色粉末，易溶于水，耐热，消化道不易吸收，排泄迅速，毒性小，无副作用，不易产生耐药菌株，是最安全的畜禽促生长抗生素之一。粘杆菌素主要对革兰氏阴性菌有很强的抗菌作用，几乎对所有革兰氏阴性菌有效，对绿脓杆菌有显著作用。治疗时常与抗革兰氏阳性菌的杆菌肽锌合用；用作饲料添加剂可刺激幼畜生长，提高饲料效率，防止肉鸡、猪、牛等畜禽传染性肠炎；防治大肠杆菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等革兰氏阴性菌引起的肠道疾病。目前，国内粘杆菌素的发酵生产采用二级发酵模式，该方式存在的主要问题有以下几点：1粘杆菌素发酵水平较低，一般控制在700000u/ml左右。2国内发酵生产粘杆菌素的培养基中加入葡萄糖，经高温灭菌，易导致部分葡萄糖碳化，降低还原糖含量，影响发酵液效价。3国内粘杆菌素的发酵培养周期较长，一般在120h以上，导致能耗较高。4发酵成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种有效提高其发酵单位，同时最大限度的降低原辅料对发酵单位的影响，降低生产成本，且原辅料来源不受环境影响，保证其供应充足，实现粘杆菌素稳定、高效生产的多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养基；本专利技术的另一目的利用上述培养基发酵生产粘杆菌素的补料方法。为实现上述目的所采取的技术方案为：一种多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养基，包括种子培养基和发酵培养基，其特征在于所述种子培养基组成为：麸皮5～10g/L，麦芽提取物10～15g/L，鱼粉2～6g/L，玉米浆11～15ml/L，烘培豆粉15～20g/L，啤酒酵母浸膏10～15g/L，硫酸铵1～5g/L，轻质碳酸钙1～5g/L，橄榄油或菜籽油3～7ml/L；所述发酵培养基组成为：麸皮9～13g/L，麦芽提取物15～20g/L，鱼粉4～8g/L，玉米浆15～19ml/L，烘培豆粉20～25g/L，啤酒酵母浸膏15～19g/L，硫酸铵4～8g/L，轻质碳酸钙5～9g/L，磷酸二氢钾0.3～0.7g/L，橄榄油或菜籽油15～20ml/L，氯化钠0.2～0.6g/L，硫酸镁0.1～0.5g/L，硫酸亚铁0.1～0.5g/L，消泡剂0.03～0.08ml/L，麦芽糖酶0.002～0.006g/L。所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯、聚氧丙烯季戊四醇醚或聚氧丙烯甘油醚。所述麦芽提取物是指将啤酒酿造过程中产生的麦芽废渣经闪蒸干燥、浸提、浓缩、真空干燥、粉碎、分筛后所获得的麦芽提取物，其质量要求为：麦芽提取物过80目筛的量超过80%，氨基氮含量超过35%，可溶性蛋白含量达到14%以上。上述闪蒸干燥：啤酒酿造过程中产生的麦芽废渣加入应用水，其加量为2～4L/kg，加入40～50%的盐酸或硫酸溶液，调节pH至2～3，搅拌40～60h，过滤得到湿菌渣。启动闪蒸干燥设备，进风温度控制在100～120℃，出风温度控制在40～60℃。闪蒸干燥结束，得到麦芽干渣。浸提：麦芽干渣中加入有机溶媒，其加入量为干渣重量（kg）:有机溶媒（L）=1:2～3。有机溶媒可以使甲醇或醋酸丁酯或乙酸乙酯。搅拌转速控制在300～500r/min，时间控制在240～300min，提取结束，并过滤，得到浸提液。重复以上操作1次，收集两个批次的浸提液。降膜浓缩：采用旋转刮板薄膜蒸发器降膜蒸发麦干芽渣浸提液，控制温度100～120℃，浓缩至原体积的20～30%。真空干燥：浓缩液进行真空干燥，真空度控制在-0.04～-0.08MPa，温度控制在40～60℃，时间控制在180～200min。干燥结束，得到固体麦芽提取物。粉碎、分筛：麦芽提取物经粉碎机粉碎，并过80目筛。所述烘培豆粉是指将豆粉在60℃～80℃温度条件下加热80～100min，然后过筛所得，其尿素酶含量≤0.15U。利用上述培养基发酵生产粘杆菌素的补料方法，其特征是：在发酵过程中采用流加法进行补料，补料包括补氨水、补糖和补水，其中a补糖工艺控制：发酵前10h不用进行补麦芽汁，发酵时间在11～30h，当还原糖含量低于15%，补入麦芽汁，控制还原糖含量为15～20%，每隔3～5h检测发酵液还原糖含量，发酵时间在31～60h，当还原糖含量低于8%，补入麦芽汁，控制还原糖含量为8～10%，每隔3～5h检测发酵液还原糖含量，发酵时间在61h～90h，当还原糖含量低于5%，补入麦芽汁，控制还原糖含量为5～8%，每隔3～5h检测发酵液脂肪含量，发酵时间在91h～发酵结束，不补入麦芽汁；b补水工艺控制：发酵前30h不用进行补水，发酵时间在31～60h，当菌体浓度高于50%，加入灭菌水，要求控制发酵液菌体浓度在40～45%，每隔3～5h检测发酵液菌体浓度，发酵时间在61～90h，当菌体浓度高于45%，加入灭菌水，要求控制发酵液菌体浓度在40～45%，每隔3～5h检测发酵液菌体浓度，发酵时间在91h～发酵结束，当菌体浓度高于40%，加入灭菌水，要求控制发酵液菌体浓度在35～40%，每隔3～5h检测发酵液菌体浓度；c补入氨水：,氨水浓度控制在15～20%,发酵前10h，不补入氨水，发酵11h至40h：氨基氮含量＜15%时，补入已灭菌的氨水溶液，使氨基氮的含量控制在15～20%,发酵41h至80h：氨基氮含量＜10%时，补入已灭菌的氨水溶液，使氨基氮的含量控制在10～15%,发酵81h至90h：氨基氮含量＜5%时，补入已灭菌的氨水溶液，使氨基氮的含量控制在5～7%,发酵91h至发酵结束：还原糖含量＜1%时，补入已灭菌的氨水溶液，使氨基氮的含量控制在1～3%。本专利技术的技术优势体现在：1本专利技术确认了种子培养基、发酵培养碳源、氮源和最佳配伍比例。2本专利技术对发酵培养的补料工艺进行了详细的阐述，确认了粘杆菌素最佳的补料工艺和控制参数。3使用培养基配方和补料控制方法，粘杆菌素发酵单位达到810000u/ml以上，生产周期不超过100h，同国内技术相比，发酵单位提高了15.7%，生产周期减少了20h以上。3本专利技术适用于规模化发酵生产粘杆菌素，能够满足年产500吨粘杆菌素生产需求。4培养基中使用麦芽提取物代替葡萄糖，不仅避免出现葡萄糖碳化现象，而且降低了发酵成本，提高产品市场竞争力。具体实施方法下面用实例予以说明本专利技术，应该理解的是，实例是用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。本专利技术的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。下述实施例的菌种选用多粘类芽胞杆菌：生产使用的菌种来源为母瓶发酵液。母瓶发酵液质量：pH6～8；菌体浓度10～30%；镜检无杂菌；发酵单位120000u/ml左右。下述实施例中采用多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的工艺采用常规技术，种子培养工艺首先将种子培养基灭菌并冷却至25～30℃，并用无菌空气保压，然后在火焰保护下，将已经培养好的多粘类芽胞杆菌按照0.3～0.5L/m3的接种量接入种子培养基中进行种子培养，至菌体浓度30～40%、pH值6～8、培养时间30～50h时移种，移种比例控制在0.8～1m3/m3；发酵培养工艺先将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养基，包括种子培养基和发酵培养基，其特征在于所述种子培养基组成为：麸皮5～10g/L，麦芽提取物10～15g/L，鱼粉2～6g/L，玉米浆11～15ml/L，烘培豆粉15～20g/L，啤酒酵母浸膏10～15g/L，硫酸铵1～5g/L，轻质碳酸钙1～5g/L，橄榄油或菜籽油3～7ml/L；所述发酵培养基组成为：麸皮9～13g/L，麦芽提取物15～20g/L，鱼粉4～8g/L，玉米浆15～19ml/L，烘培豆粉20～25g/L，啤酒酵母浸膏15～19g/L，硫酸铵4～8g/L，轻质碳酸钙5～9g/L，磷酸二氢钾0.3～0.7g/L，橄榄油或菜籽油15～20ml/L，氯化钠0.2～0.6g/L，硫酸镁0.1～0.5g/L，硫酸亚铁0.1～0.5g/L，消泡剂0.03～0.08ml/L，麦芽糖酶0.002～0.006g/L。

【技术特征摘要】
1.一种多粘类芽胞杆菌发酵生产粘杆菌素的培养方法，包括种子培养和发酵培养，其特征在于所述种子培养过程中采用如下培养基组成：麸皮5～10g/L，麦芽提取物10～15g/L，鱼粉2～6g/L，玉米浆11～15ml/L，烘培豆粉15～20g/L，啤酒酵母浸膏10～15g/L，硫酸铵1～5g/L，轻质碳酸钙1～5g/L，橄榄油或菜籽油3～7ml/L；所述发酵培养过程中采用如下培养基组成：麸皮9～13g/L，麦芽提取物15～20g/L，鱼粉4～8g/L，玉米浆15～19ml/L，烘培豆粉20～25g/L，啤酒酵母浸膏15～19g/L，硫酸铵4～8g/L，轻质碳酸钙5～9g/L，磷酸二氢钾0.3～0.7g/L，橄榄油或菜籽油15～20ml/L，氯化钠0.2～0.6g/L，硫酸镁0.1～0.5g/L，硫酸亚铁0.1～0.5g/L，消泡剂0.03～0.08ml/L，麦芽糖酶0.002～0.006g/L；且在发酵过程中采用流加法进行补料，补料包括补氨水、补糖和补水，其中a补糖工艺控制：发酵前10h不用进行补麦芽汁，发酵时间在11～30h，当还原糖含量低于15%，补入麦芽汁，控制还原糖含量为15～20%，每隔3～5h检测发酵液还原糖含量，发酵时间在31～60h，当还原糖含量低于8%，补入麦芽汁，控制还原糖含量为8～10%，每隔3～5h检测发酵液还原糖含量，发酵时间在61h～90h，当还原糖含量低于5%，补入麦芽汁，控制还原糖含量为5～8%，每隔3～5h检测发酵液脂肪含量，发酵时间在91h～发酵结束，不补入麦芽汁；b补水工艺控制：发酵前30h不用进行补水，发酵时间在31～60h，当菌体浓度高于50%，加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：任勇，
申请(专利权)人：宁夏泰瑞制药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64