一种用于发酵生产头孢菌素C的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，具体包括以下步骤：取顶头孢霉菌接种于斜面培养基上，然后依次制备一级种子、二级种子和三级种子；取三级种子，接种至发酵培养基中培养，在发酵过程中分别补入豆油、液糖和硫酸铵，发酵培养得到发酵液；取发酵液依次经过陶瓷膜过滤、纳滤浓缩、树脂吸附和解析分离纯化，即得头孢菌素C。本发明专利技术通过在发酵过程中进行补料，加快了菌体的代谢，提高了头孢菌素C的发酵效价。

【技术实现步骤摘要】
一种用于发酵生产头孢菌素C的方法
本专利技术涉及微生物发酵
，更具体的说是涉及一种用于发酵生产头孢菌素C的方法。
技术介绍
头孢菌素C(英文全称为CephalosporinC，缩写为CPC)，是由顶头孢霉菌(Cephalosporiumacremonium)产生的一类β～内酰胺抗生素，分子式为C16H21N3O8S，分子量为415.4，结构式为：头孢菌素C的结构与青霉素的结构相似，不同的是头孢菌素C的母核是7～氨基头孢烷酸(7～ACA)，而青霉素的母核则是6～氨基青霉烷酸，正是由于这种结构上的差异，使得头孢菌素C有着更强的稳定性。头孢菌素类C因其抗菌谱广和不良反应发生率低的特点，是临床上广泛使用的消炎、抗菌药物，也是生产各种注射用半合成头孢菌素的基本原料。目前国内头孢菌素C的发酵生产行业竞争激烈，如何提高头孢菌素C发酵产量,降低发酵成本，对提高企业效益、增强企业竞争力至关重要。但是，头孢菌素C发酵生产原辅料成本占比较高，其中尤其以大豆油成本最高，大豆油所占原辅料总成本50％以上。新疆产大量优质玉米，玉米油经制糖后，用于头孢菌素C发酵生产，可以有效解决当地玉米的销路问题，同时大幅度降低企业成本，具有良好的经济和社会效益。因此，如何采用质优价廉的液糖替代成本高昂的大豆油发酵生产头孢菌素C成为目前企业迫切需要解决的课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，在发酵过程中进行补料，加快了菌体的代谢，提高了头孢菌素C的发酵效价。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，具体包括以下步骤：(1)制备一级种子取顶头孢霉菌置于茄子瓶斜面，制备质量体积比为20～25％的菌悬液，按照1％～2％的接种量接种至一级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到一级种子；(2)制备二级种子取步骤(1)所得一级种子，按照8％～10％的接种量接种于二级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到二级种子；(3)制备三级种子取步骤(2)所得二级种子，按照8％～10％的接种量接种于三级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到三级种子；(4)发酵取步骤(3)所得三级种子，按照25～33％的接种量接种至发酵培养基中发酵培养120～140h，在发酵过程中分别补入豆油、液糖和硫酸铵，发酵培养，得到发酵液；(5)过滤取步骤(4)所得发酵液，依次经过陶瓷膜过滤、纳滤浓缩、树脂吸附和解析分离纯化，即得头孢菌素C。进一步，上述步骤(1)中，顶头孢霉菌的保藏编号为ATCC36225。进一步，上述步骤(1)中，一级种子培养基的组成为：葡萄糖浆18～32g/L、大豆油8～15g/L、玉米浆50～100g/L、糊精7.5～15g/L、白砂糖18～36g/L、黄豆饼粉20～40g/L、花生饼粉20～40g/L、轻质碳酸钙3.6～7.2g/L。进一步，上述步骤(2)中，二级种子培养基的组成为：黄豆饼粉22～32g/L、白砂糖22～32g/L、糊精8～12g/L、花生饼粉22～32g/L、轻质碳酸钙4～6g/L、玉米浆50～100g/L、葡萄糖浆18～32g/L、大豆油8～15g/L。进一步，上述步骤(3)中，三级种子培养基的组成为：硫酸铵9～13g/L、无水硫酸钙4～6g/L、谷朊粉9～13g/L、DL～蛋氨酸2～4g/L、玉米粉8～12g/L、糊精12～18g/L、花生饼粉12～16g/L、轻质碳酸钙4～7g/L、玉米浆50～100g/L、葡萄糖浆14～18g/L、大豆油20～30g/L。进一步，上述步骤(4)中，发酵培养基的组成为：硫酸铵10～26g/L、无水硫酸钙10～13g/L、谷朊粉20～26g/L、DL～蛋氨酸5～6g/L、玉米粉15～20g/L、糊精17～22g/L、花生饼粉16～20g/L、轻质碳酸钙5～8g/L、玉米浆50～100g/L、大豆油10～60g/L、棉籽油10～60g/L。进一步，上述步骤(4)中，补入豆油、液糖和硫酸铵的具体步骤为：补豆油：50～80h，0.1～1.0L/m3·h；80～110h，0.2～1.5L/m3·h；110～140h，0.2～1.5L/m3·h；补液糖：20～80h，0.8～2.2L/m3·h；80～110h，2.0～6.1L/m3·h；110～140h，1.5～6.1L/m3·h，液糖的浓度为58～64g/L；补硫酸铵：10～20h，0.1～1.0L/m3·h；20～70h，1.0～2.0L/m3·h；硫酸铵的浓度为10～20g/L。优选地，上述步骤(4)中，补入豆油、液糖和硫酸铵的具体步骤为：补豆油：50～80h，0.2～0.9L/m3·h；80～110h，0.3～1.4L/m3·h；110～140h，0.3～1.4L/m3·h；补液糖：20～80h，0.9～2.1L/m3·h；80～110h，2.1～6.0L/m3·h；110～140h，1.4～6.0g/m3·h；液糖的浓度为60～64g/L；补硫酸铵：10～20h，0.2～0.9L/m3·h；20～70h，0.19～0.9L/m3·h，硫酸铵的浓度为11～19g/L。更优选地，上述步骤(4)中，补入豆油、液糖和硫酸铵的具体步骤为：补豆油：50～80h，0.3L/m3·h；80～110h，0.7L/m3·h；110～140h，0.6L/m3·h；补液糖：20～80h，1.4L/m3·h；80～110h，2.5L/m3·h；110～140h，3L/m3·h，液糖的浓度为62g/L；补硫酸铵：10～20h，0.3L/m3·h；20～70h，0.8L/m3·h；硫酸铵的浓度为18g/L。进一步，上述步骤(4)中，发酵培养的条件为：发酵时间为130h；0～40h的温度为28℃，40～130h的温度为24℃。进一步，上述步骤(4)中，发酵培养的pH为5.6。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1用于发酵生产头孢菌素C的方法，具体包括以下步骤：(1)制备一级种子取保藏编号为ATCC36225的顶头孢霉菌茄子瓶斜面，制备的菌悬液为25％(mg/mL)，按照1％的接种量接种至一级种子培养基中，在PH为7.0、温度为27℃的条件下培养50h；一级种子培养基：葡萄糖浆22g/L、大豆油9g/L、玉米浆60g/L、糊精8g/L、白砂糖25g/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/n(1)制备一级种子/n取顶头孢霉菌置于茄子瓶斜面，制备质量体积比为20～25％的菌悬液，按照1％～2％的接种量接种至一级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到一级种子；/n(2)制备二级种子/n取步骤(1)所得一级种子，按照8％～10％的接种量接种于二级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到二级种子；/n(3)制备三级种子/n取步骤(2)所得二级种子，按照8％～10％的接种量接种于三级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到三级种子；/n(4)发酵/n取步骤(3)所得三级种子，按照25～33％的接种量接种至发酵培养基中发酵培养120～140h，在发酵过程中分别补入豆油、液糖和硫酸铵，发酵培养，得到发酵液；/n(5)过滤/n取步骤(4)所得发酵液，依次经过陶瓷膜过滤、纳滤浓缩、树脂吸附和解析分离纯化，即得所述头孢菌素C。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)制备一级种子
取顶头孢霉菌置于茄子瓶斜面，制备质量体积比为20～25％的菌悬液，按照1％～2％的接种量接种至一级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到一级种子；
(2)制备二级种子
取步骤(1)所得一级种子，按照8％～10％的接种量接种于二级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到二级种子；
(3)制备三级种子
取步骤(2)所得二级种子，按照8％～10％的接种量接种于三级种子培养基中，在PH为6.5～7.4、温度为27～29℃的条件下培养45～50h，得到三级种子；
(4)发酵
取步骤(3)所得三级种子，按照25～33％的接种量接种至发酵培养基中发酵培养120～140h，在发酵过程中分别补入豆油、液糖和硫酸铵，发酵培养，得到发酵液；
(5)过滤
取步骤(4)所得发酵液，依次经过陶瓷膜过滤、纳滤浓缩、树脂吸附和解析分离纯化，即得所述头孢菌素C。


2.根据权利要求1所述的一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述一级种子培养基的组成为：葡萄糖浆18～32g/L、大豆油8～15g/L、玉米浆50～100g/L、糊精7.5～15g/L、白砂糖18～36g/L、黄豆饼粉20～40g/L、花生饼粉20～40g/L、轻质碳酸钙3.6～7.2g/L。


3.根据权利要求1所述的一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述二级种子培养基的组成为：黄豆饼粉22～32g/L、白砂糖22～32g/L、糊精8～12g/L、花生饼粉22～32g/L、轻质碳酸钙4～6g/L、玉米浆50～100g/L、葡萄糖浆18～32g/L、大豆油8～15g/L。


4.根据权利要求1所述的一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述三级种子培养基的组成为：硫酸铵9～13g/L、无水硫酸钙4～6g/L、谷朊粉9～13g/L、DL～蛋氨酸2～4g/L、玉米粉8～12g/L、糊精12～18g/L、花生饼粉12～16g/L、轻质碳酸钙4～7g/L、玉米浆50～100g/L、葡萄糖浆14～18g/L、大豆油20～30g/L。


5.根据权利要求1所述的一种用于发酵生产头孢菌素C的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述发酵培养基的组成为：硫酸铵10～26g/L、无水硫酸钙10～13g/L、谷朊粉20～26g/L、DL～蛋氨酸5～6g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：党建宁，王强，寇韩涛，杨丽丽，赵佳美，何彬，
申请(专利权)人：伊犁川宁生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65