一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法技术

本发明专利技术涉及一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法，采用淀粉浓度为6～10％，硫铵浓度为0.01～0.05％，酵母浓度为0.1～0.5％，淀粉酶浓度为0.002～0.01％的混合物为补料，在发酵的中后期进行补料，该补料方法确保了料罐碳源、氮源的合适浓度，以及补料的合适时机，使得阿维菌素生产水平有提高3-5％，有效提高了发酵生产水平，而且不对产品本身及下游产品的内在质量造成影响，具有明显的经济效益和推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法
：本专利技术涉及一种生物农药的制备方法，具体涉及一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法。
技术介绍
：阿维菌素，英文名称Avermectins，是由日本北里大学大村智和美国Merck公司首先开发的一类具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内酯化合物，具有结构新颖、农畜两用的特点，由链霉菌中灰色链霉菌Streptomycesavermitilis发酵产生。阿维菌素是一种常见的农药制剂，广泛应用于农业，作为杀虫剂，用于防治十字花科小菜蛾、梨树梨木虱、棉花红蜘蛛、柑橘潜叶蛾锈壁虱、棉花棉铃虫、苹果树桃小食心虫和二斑叶螨、菜青虫等。阿维菌素的发酵是一个产热的过程，伴随着温度升高的同时，发酵液中的水分也在不断地蒸发，同时由于空气温度的影响，也存在水分的蒸发。因此一方面会引起发酵液的粘度上升，使得溶氧降低，不利于菌体的生长代谢和酶的催化作用，使得效价增长受阻，另一方面水分的蒸发，导致最终放罐的体积缩小，单罐总亿降低，影响产量，同时会使得发酵液浓缩，单位体积内糖的含量增加，不利于菌体的代谢。目前，阿维菌素采取的是分批式发酵，所需营养物质一次性加入培养基中，直至本批发酵结束，发酵过程略有补糖。但采取中后期补糖后，过浓会导致糖阻，菌丝返青等现象，影响效价生长；过稀会导致培养基基质浓度降低，氮源不足。目前，虽然已有阿维菌素发酵补料工艺的研究，在阿维菌素发酵中后期通过流加或批补葡萄糖液来增加产量，但是效果并不明显，仅能增加部分放罐体积，而培养基利用不彻底、单位干物质发酵产率下降、发酵设备利用率低等问题仍未得到彻底解决。因此，解决阿维菌素发酵中后期补料工艺有待提高。
技术实现思路
：针对现有生产阿维菌素发酵过程补料出现的问题，本专利技术提供一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法，该补料方法选用特定补料，以及在合适时机进行补料，提高了发酵效价，使得阿维菌素生产水平有提高3-5％。本专利技术的技术方案如下：一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法，所需要的阿维菌素发酵补料由淀粉、硫铵、酵母粉、淀粉酶和水组成；按各组分质量比之和百分之百计，其中，淀粉为6～10％，硫铵为0.01～0.05％，酵母为0.1～0.5％，淀粉酶为0.002～0.01％，其余为水；补料方法按如下步骤进行：(1)将阿维菌素发酵补料输送至补料罐中，升温至70～80℃进行液化45～50min，使部料罐内还原糖为1.5～1.7g/100ml，然后升温至110～130℃进行灭菌20～30min，最后降温至70～80℃，得灭菌后的液化补料，备用；(2)发酵罐发酵周期进行到160～180h，发酵罐内总糖低于5.5～6.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料；发酵罐发酵周期进行到190～210h，发酵罐内总糖低于4.5～5.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料；发酵罐发酵周期进行到220～240h，发酵罐内总糖低于4.0～4.5g/100ml时，补加灭菌后的液化补料；每次补料按发酵罐内料液质量的1～3％补加。本专利技术优选的，按各组分质量比之和百分之百计，淀粉为8-10％，硫铵为0.02-0.03％，酵母粉为0.2-0.3％，淀粉酶为0.008-0.01％。进一步优选的，按各组分质量比之和百分之百计，淀粉为10％，硫铵为0.02％，酵母粉为0.2％，淀粉酶为0.01％。本专利技术优选的，所述的淀粉酶α-淀粉酶。本专利技术优选的，所述的酵母为啤酒酵母。α-淀粉酶、啤酒酵母均为普通市购产品。本专利技术优选的，步骤(1)中灭菌压力为0.11～0.13MPa。本专利技术优选的，灭菌后的液化补料的补加方式为批补。本专利技术的补料于发酵中后期进行，也即发酵周期进行到160～240h时，每隔24h测试发酵罐内总糖，当发酵周期进行到160～180h，发酵罐内总糖低于5.5～6.0g/100ml时，发酵罐发酵周期进行到190～210h，发酵罐内总糖低于4.5～5.0g/100ml时，发酵罐发酵周期进行到220～240h，发酵罐内总糖低于4.0～4.5g/100ml时，进行补加，高于此浓度时，无需进行补料。进一步优选的，发酵罐发酵周期进行到160～180h，发酵罐内总糖低于6.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料，补料量按发酵罐内料液质量的2％补加。进一步优选的，发酵罐发酵周期进行到190～210h，发酵罐内总糖低于5.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料，补料量按发酵罐内料液质量的2％补加。进一步优选的，发酵罐发酵周期进行到220～240h，发酵罐内总糖低于4.5g/100ml时，补加灭菌后的液化补料，补料量按发酵罐内料液质量的2％补加。本专利技术意外发现，阿维菌素发酵补料提高了发酵水平和发酵效价，碳源、氮源不足则发酵产物较少，碳源过量则产生糖阻效应，而氮源过量则菌丝返青，回到初级代谢，影响产抗。碳源在发酵培养基中有两个主要功能，一是为微生物细胞的生长繁殖提供能源和合成菌体所必需的碳成分，二是为合成目的产物提供所需的碳成分。葡萄糖是最容易利用的碳源，并且是加速微生物生长的有效糖。但是葡糖糖的使用会产生葡糖糖效应，抑制某些代谢产物的合成；有时过多的葡萄糖会过分的加速菌体细胞的呼吸，导致发酵过程中溶解氧不足，使一些中间代谢产物积累，pH下降，影响某些酶活性，从而抑制微生物生长和产物合成。有些菌种淀粉酶活力较高可以使用淀粉作为碳源，从而以总糖水平作为补糖依据。许多品种发酵的残糖控制并不是整个周期都控制在一个水平，往往前期、中期控制残糖比较高而到后期控制较低，到放罐时残糖控制在较低水平，有利于下游产物提取。本专利技术通过阿维菌素发酵补料与补料方法有机结合，严格控制补料时间、补料量提高了发酵效价，使得阿维菌素生产水平有提高3-5％。本专利技术的有益效果：1.本工艺的料罐配比及补料时机恰当的补充了发酵所需的营养成分，有利于发酵产物合成，从而提高了发酵生产水平。2.本工艺设备简单易行，所添加的物料用量小，有效提高了发酵生产水平，而且不对产品本身及下游产品的内在质量造成影响，具有明显的经济效益和推广价值。附图说明图1为不同淀粉浓度的阿维菌素发酵补料按照本专利技术的补料方法分别于发酵罐发酵周期进行到160～180h、190～210h、220～240h进行补料对效价涨幅的影响曲线图，硫铵浓度为0.02％，酵母粉浓度为0.2％，淀粉酶浓度为0.01％，横坐标为淀粉浓度，纵坐标为效价涨幅；效价涨幅＝当前效价-前一天的效价；图2为不同硫铵浓度的阿维菌素发酵补料按照本专利技术的补料方法分别于发酵罐发酵周期进行到160～180h、190～210h、220～240h进行补料对效价涨幅的影响曲线图，淀粉浓度为9％，酵母粉浓度为0.2％，淀粉酶浓度为0.01％，横坐标为硫铵浓度，纵坐标为效价涨幅；效价涨幅＝当前效价-前一天的效价；图3为不同酵母浓度的阿维菌素发酵补料按照本专利技术的补料方法分别于发酵罐发酵周期进行到160～180h、190～210h、220～240h进行补料对效价涨幅的影响曲线图，淀粉浓度为9％，硫铵浓度为0.02％，淀粉酶浓度为0.01％，横坐标为酵母浓度，纵坐标为效价涨幅；效价涨幅＝当前效价-前一天的效价；图4为于阿维菌素发酵的中后期补加不同的补料对最终放罐效价的影响图。具体实施方式：下面通过具体实施例对本专利技术做进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法，所需要的阿维菌素发酵补料由淀粉、硫铵、酵母粉、淀粉酶和水组成；按各组分质量比之和百分之百计，其中，淀粉为6～10％，硫铵为0.01～0.05％，酵母为0.1～0.5％，淀粉酶为0.002～0.01％，其余为水；补料方法按如下步骤进行：(1)将阿维菌素发酵补料输送至补料罐中，升温至70～80℃进行液化45～50min，使部料罐内还原糖为1.5～1.7g/100ml，然后升温至110～130℃进行灭菌20～30min，最后降温至70～80℃，得灭菌后的液化补料，备用；(2)发酵罐发酵周期进行到160～180h，发酵罐内总糖低于5.5～6.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料；发酵罐发酵周期进行到190～210h，发酵罐内总糖低于4.5～5.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料；发酵罐发酵周期进行到220～240h，发酵罐内总糖低于4.0～4.5g/100ml时，补加灭菌后的液化补料；每次补料按发酵罐内料液质量的1～3％补加。

【技术特征摘要】
1.一种提高阿维菌素发酵水平的补料方法，所需要的阿维菌素发酵补料由淀粉、硫铵、酵母粉、淀粉酶和水组成；按各组分质量比之和百分之百计，其中，淀粉为8-10%，硫铵为0.02-0.03%，酵母粉为0.2-0.3%，α-淀粉酶为0.008-0.01%，其余为水；补料方法按如下步骤进行：（1）将阿维菌素发酵补料输送至补料罐中，升温至70～80℃进行液化45～50min，使部料罐内还原糖为1.5～1.7g/100ml，然后升温至110～130℃进行灭菌20～30min，最后降温至70～80℃，得灭菌后的液化补料，备用；（2）发酵罐发酵周期进行到160～180h，发酵罐内总糖低于6.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料，补料量按发酵罐内料液质量的2%补加；发酵罐发酵周期进行到190～210h，发酵罐内总糖低于5.0g/100ml时，补加灭菌后的液化补料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，聂立强，
申请(专利权)人：齐鲁制药内蒙古有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15