一种发酵法生产β-胸苷的方法技术

本发明专利技术公开了一种发酵法生产β‑胸苷的方法，包括制备菌体蛋白、配制种子培养基、配制发酵培养基、配制补料培养基和发酵培养；培养基中使用的菌体蛋白是将核黄素发酵母液经脱盐、浓缩、干燥制得菌体蛋白；在发酵生产β‑胸苷过程中，按发酵时间段自动加入补料培养基调节葡萄糖浓度，0‑15小时葡萄糖浓度10‑20g/L；15‑30小时葡萄糖浓度10‑15g/L；30‑60小时葡萄糖浓度5‑10g/L；放罐前2小时停止补料，控制葡萄糖浓度为0g/L放罐。该方法以核黄素菌体蛋白代替部分有机氮源，可以提高β‑胸苷发酵水平，降低生产成本；根据发酵罐内葡萄糖浓度按发酵时间段自动加入补料培养基，大幅度降低了生产成本，同时节约了能源，提高了劳动生产率。

【技术实现步骤摘要】
一种发酵法生产β-胸苷的方法
本专利技术属于生物制药
，尤其是一种发酵法生产β-胸苷的方法。
技术介绍
β-胸苷，用作医药中间体，用于合成抗病毒和抗HIV药。我公司于2013年开始进行β-胸苷产品发酵法研究，并于2014年完成车间放大生产推广，发酵法生产水平、产量均为世界第一。β-胸苷产品的市场前景广阔，通过对菌种基因技术、发酵工艺优化技术的持续攻关，实现成本降低是永恒的目标。β-胸苷微生物发酵采用的碳源主要为葡萄糖、糖蜜等；有机氮源主要为豆粕粉、豆饼粉、酵母粉、玉米浆等；无机盐包含磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、氯化钙、七水合硫酸亚铁等。近几年原料价格不断上涨，导致产品成本偏高。菌体蛋白是将核黄素废液经浓缩、干燥得到菌体蛋白，蛋白含量大于40%，现主要作为饲料添加剂，其缺点为菌体蛋白盐分过高，附加值低，现有处理方式成本高于产品价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克客服上述现有技术中的不足，提供一种发酵法生产β-胸苷的方法，该方法以核黄素菌体蛋白代替部分有机氮源，可以提高β-胸苷发酵水平，降低生产成本。本专利技术的目的是这样实现的：一种发酵法生产β-胸苷的方法，包括制备菌体蛋白、配制种子培养基、配制发酵培养基、配制补料培养基和发酵培养，其特征在于：所述的菌体蛋白制备方法是将核黄素发酵液经物理分离后产生废液,经5-10KDa滤膜脱盐，除去一些Ca2+、Fe2+等离子，脱盐液经浓缩、干燥制得菌体蛋白；所述的种子培养基包含如下组分：葡萄糖2-5g/L，菌体蛋白10-20g/L，酵母粉10-20g/L，磷酸二氢钾1-5g/L，硫酸铵1-5g/L，氯化钙2-5g/L，维生素B10.01-0.05g/L，烟酸0.01-0.05g/L，七水合硫酸亚铁0.02-0.05g/L，消泡剂0.1-0.6ml/L；所述的发酵培养基包含如下组分：葡萄糖2-8g/L，菌体蛋白20-40g/L，酵母粉10-20g/L，脱脂豆粉10-20g/L，磷酸二氢钾1-5g/L，硫酸铵1-5g/L，甘氨酸2-5g/L，氯化钙2-5g/L，维生素B10.01-0.05g/L，烟酸0.01-0.05g/L，七水合硫酸亚铁0.02-0.05g/L，甜菜碱0.01-0.05g/L，消泡剂0.1-0.6ml/L；所述的补料培养基包含如下组分：葡萄糖400-600g/L，菌体蛋白5-10g/L；所述的发酵培养包括如下步骤：（1）将种子培养基投入一级种子罐内，灭菌完成后接入摇瓶培养液，在温度为35-39℃、溶解氧饱和度为30-50%的条件下通气搅拌培养10-15小时，制得一级种子液；（2）将种子培养基投入二级种子罐内，灭菌完成后接入一级种子液，在温度为35-39℃、溶解氧饱和度为30-50%的条件下通气搅拌培养5-15小时，制得二级种子液；（3）将发酵培养基投入发酵罐，灭菌完成后接入二级种子液，在温度为35-39℃、溶解氧饱和度为20-30%的条件下通气搅拌培养；在发酵过程中，按发酵时间段自动加入氨水调pH值，0-15小时pH值6.5-7.3；15-50小时pH值6.5-6.8；50小时-放罐pH值7.0-7.3；在发酵过程中，按发酵时间段自动加入补料培养基调节葡萄糖浓度，0-15小时葡萄糖浓度10-20g/L；15-30小时葡萄糖浓度10-15g/L；30-60小时葡萄糖浓度5-10g/L；放罐前2小时停止补料，控制葡萄糖浓度为0g/L放罐。优选的，所述的一级种子罐为120L种子罐，所述的二级种子罐为15m3种子罐，所述的发酵罐为100m3发酵罐。优选的，步骤（1）中，搅拌机的转速为100-300rpm；步骤（2）中，搅拌机的转速为100-200rpm；步骤（3）中，搅拌机的转速为100-180rpm。优选的，步骤（1）中，通气量为1-2V/V·min；步骤（2）中，通气量为1-2V/V·min；步骤（3）中，通气量为0.5-1V/V·min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术的方法是将核黄素发酵液进行固液分离，高盐、高杂质废液经特殊处理后得到菌体蛋白，使其可作为优质氮源被微生物利用，大幅降低了有机氮源的使用。（2）本专利技术的方法是将上述菌体蛋白作为有机氮源用于β-胸苷发酵使用，代替部分氮源，可大幅降低发酵成本，使成本降低12%。（3）本专利技术的方法是通过发酵过程工艺优化，开发出菌体蛋白与葡萄糖同步流加补入，并配套最优糖点分段控制工艺、pH值分段控制工艺，β-胸苷发酵水平提高15%，大幅度降低了生产成本，同时节约了能源，提高了劳动生产率。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术技术方案进行详细的描述。以下具体实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1：将核黄素发酵液经物理分离后产生废液经10KDa滤膜脱盐，除去一些Ca2+、Fe2+等离子，脱盐液经浓缩、干燥制得菌体蛋白。实施例2：按葡萄糖3.5g/L、菌体蛋白15g/L、酵母粉15g/L、磷酸二氢钾3g/L、硫酸铵3g/L、氯化钙3.5g/L、维生素B10.03g/L、烟酸0.03g/L、七水合硫酸亚铁0.035g/L、泡敌0.45ml/L和余量水的比例配制种子培养基。实施例3：按葡萄糖5g/L、菌体蛋白30g/L、酵母粉15g/L、脱脂豆粉15g/L、磷酸二氢钾3g/L、硫酸铵3g/L、甘氨酸3.5g/L、氯化钙3.5g/L、维生素B10.03g/L、烟酸0.03g/L、七水合硫酸亚铁0.035g/L、甜菜碱0.03g/L、泡敌0.2ml/L和余量水的比例配置发酵培养基。实施例4：按葡萄糖500g/L、菌体蛋白7.5g/L和余量水的比例配制发补料养基。实施例5：一种发酵法生产β-胸苷的方法，按实施例1的方法制备菌体蛋白，按实施例2的比例配制种子培养基，按实施例3的比例配制发酵培养基，按实施例4的比例配制补料培养基；按如下步骤进行发酵培养：（1）一级种子培养：将种子培养基投入120L一级种子罐内，灭菌完成后接入摇瓶培养液，在温度为36-38℃、搅拌转速为200rpm，通气量为1-2V/V•min，控制溶解氧饱和度为35-45%的条件下通气搅拌培养12.5小时，制得一级种子液；（2）二级种子培养：将种子培养基投入15m3二级种子罐内，灭菌完成后接入一级种子液，在温度为36-38℃、搅拌转速为150rpm，通气量为1-2V/V•min，控制溶解氧饱和度为35-45%的条件下通气搅拌培养10小时，制得二级种子液；（3）发酵培养：将发酵培养基投入100m3发酵罐，灭菌完成后接入二级种子液，在温度为36-38℃、搅拌转速为100-140rpm，通气量为0.5-1V/V•min，控制溶解氧饱和度为20-30%的条件下通气搅拌培养；在发酵过程中，按发酵时间段自动加入氨水调pH值，0-15小时pH值6.5-7.3；15-50小时pH值6.5-6.8；50本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发酵法生产β-胸苷的方法，包括制备菌体蛋白、配制种子培养基、配制发酵培养基、配制补料培养基和发酵培养，其特征在于：/n所述的菌体蛋白制备方法是将核黄素发酵液经物理分离后产生废液,经5-10KDa滤膜脱盐，除去一些Ca

【技术特征摘要】
1.一种发酵法生产β-胸苷的方法，包括制备菌体蛋白、配制种子培养基、配制发酵培养基、配制补料培养基和发酵培养，其特征在于：
所述的菌体蛋白制备方法是将核黄素发酵液经物理分离后产生废液,经5-10KDa滤膜脱盐，除去一些Ca2+、Fe2+等离子，脱盐液经浓缩、干燥制得菌体蛋白；
所述的种子培养基包含如下组分：葡萄糖2-5g/L，菌体蛋白10-20g/L，酵母粉10-20g/L，磷酸二氢钾1-5g/L，硫酸铵1-5g/L，氯化钙2-5g/L，维生素B10.01-0.05g/L，烟酸0.01-0.05g/L，七水合硫酸亚铁0.02-0.05g/L，消泡剂0.1-0.6ml/L；
所述的发酵培养基包含如下组分：葡萄糖2-8g/L，菌体蛋白20-40g/L，酵母粉10-20g/L，脱脂豆粉10-20g/L，磷酸二氢钾1-5g/L，硫酸铵1-5g/L，甘氨酸2-5g/L，氯化钙2-5g/L，维生素B10.01-0.05g/L，烟酸0.01-0.05g/L，七水合硫酸亚铁0.02-0.05g/L，甜菜碱0.01-0.05g/L，消泡剂0.1-0.6ml/L；
所述的补料培养基包含如下组分：葡萄糖400-600g/L，菌体蛋白5-10g/L；
所述的发酵培养包括如下步骤：
（1）将种子培养基投入一级种子罐内，灭菌完成后接入摇瓶培养液，在温度为35-39℃、溶解氧饱和度为30-50%的条件下通气搅拌培养10-15小时，制得一级种子液；
（2）将种子培养基投入二级种子...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴一峰，张国银，丛立双，曹凤娟，王刚，
申请(专利权)人：赤峰蒙广生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15