一种提高新霉素产量的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种提高新霉素产量的生产方法。本发明专利技术的生产方法包括斜面培养、种子培养和发酵培养，采用弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)在发酵培养基中进行发酵培养15～25h，然后每6‑8h补加一次料液，补加的料液为玉米淀粉、米粉、玉米蛋白粉、硫酸铵和淀粉酶的混合溶液，发酵培养结束后制得含有新霉素的发酵液。本发明专利技术通过在发酵培养过程中的特定时间段补加料液，尤其是补加的料液中以淀粉和米粉经淀粉酶酶解后的产物作为持续碳源，以玉米蛋白粉作为迟效氮源和以硫酸铵作为速效氮源的组合方式，充分利用玉米蛋白粉富含含硫氨基酸和亮氨酸等多种氨基酸的优势，从而提高新霉素产量。

【技术实现步骤摘要】
一种提高新霉素产量的生产方法
本专利技术涉及一种提高新霉素产量的生产方法，属于微生物发酵

技术介绍
新霉素是由弗氏链霉菌(Streptomycesfradiae)发酵产生的一种氨基糖苷类抗生素，其主要成分有新霉素A、新霉素B、新霉素C三种。其中以新霉素B为主要有效成分，新霉素C为次要成分，新霉素A为杂质。新霉素抗菌谱广，对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和结核杆菌均有良好的抑制作用，是重要的抗感染药物。作为一种常用兽药，新霉素用于抑制家畜、家禽的细菌性胃肠道感染己有30余年的历史，新霉素作为饲料抗生素添加剂使用，用于预防畜禽、尤其是幼龄鸡细菌感染引起的早期损失和肠炎，提高饲料利用率，促进畜禽生长。在兽医临床上，新霉素是治疗畜禽细菌性肠炎的首选药物之一，其功效特佳；另外，新霉素还被普遍用于治疗乳腺炎、角膜炎、结膜炎、耳炎、皮炎、外伤感染、足腐烂等疾病。目前对微生物发酵法生新霉素的研究主要是菌种选育和发酵条件优化两个方面，同时提取方面也进行了大量的研究工作。如中国专利文献CN105400852A(申请号201510991909.2)公开了采用氨基酸发酵菌渣替代发酵原料生产新霉素的方法。中国专利文献CN107557413A(申请号201710959459.8)公开了在发酵培养的过程中采用流加或一次性顿补的方式加入酵母粉和/或半胱氨酸和/或S-腺苷-L-蛋氨酸和/或硫酸铵和/或硫酸亚铁和/或硫酸镁和/或硫酸锰的方法，放罐后发酵液中各有关物质的含量分别为新霉素B≥80％，新霉素C≤15％。目前可见报道的最高水平，为中国专利文献CN106086119A(申请号201610719923.1)公开的发酵单位31060U/mL，发酵周期控制在230h以内。但是上述现有技术都存在新霉素产量有待进一步提高或发酵周期较长的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，尤其针对现有技术的发酵周期长，中间补料控制不严谨的现状，本专利技术提供了一种提高新霉素产量的生产方法。本专利技术的技术方案如下：一种提高新霉素产量的生产方法，包括斜面培养、种子培养和发酵培养，采用弗氏链霉菌(Streptomycesfradiae)在发酵培养基中进行发酵培养15～25h，然后每6-8h补加一次料液，每次补加料液的量为发酵液体积的1.5％～2.0％，补加的料液为玉米淀粉、米粉、玉米蛋白粉、硫酸铵和淀粉酶的混合溶液，发酵培养结束后得含有新霉素的发酵液。根据本专利技术优选的，所述补加的料液组分如下，均为质量百分比：玉米淀粉10.00～15.00％，米粉25.00～35.00％，玉米蛋白粉7.00～9.00％，硫酸铵0.20～0.40％，淀粉酶0.10～0.20％，溶剂水；优选的，所述淀粉酶的酶活为3000-4000U/g。进一步优选的，所述补加的料液组分如下，均为质量百分比：包括玉米淀粉15.00％，米粉30.00％，玉米蛋白粉8.00％，硫酸铵0.20％，淀粉酶0.10％，溶剂水。根据本专利技术优选的，所述发酵培养基的组分如下，均为质量百分比：葡萄糖1.50～3.00％、米粉7.00～9.00％、花生饼粉1.50～3.00％、酵母粉1.00～2.00％、蛋白胨1.00～2.00％、硫酸铵0.20～3.00％、玉米浆0.03～0.50％、淀粉酶0.30～0.60％、玉米蛋白粉0.50～1.50％、氯化钠0.50～0.80％、碳酸钙0.50～1.00％、磷酸二氢钾0.05-0.10％、豆油0.20～0.50％、磷酸氢二钠0.01～0.10％，余量水，pH自然；优选的，所述淀粉酶的酶活为3000-4000U/g。根据本专利技术优选的，所述提高新霉素产量的生产方法，具体包括如下步骤：(1)斜面培养：取弗氏链霉菌(Streptomycesfradiae)接种于斜面培养基中，在温度29～30℃、湿度30～60％的条件下培养96～168h，制得斜面孢子；(2)种子培养：将步骤(1)制得的斜面孢子接种于种瓶培养基中，在温度29～30℃、湿度30～60％、220～240rpm的条件下培养24～40h，制得菌体浓度为1～9×108cfu/mL的种子液；(3)发酵培养：将步骤(2)制得的种子液按体积百分比5～8％接种于发酵培养基中，在温度33～35℃、罐压0.01～0.02Mpa、溶氧55～80mg/L的条件下发酵培养15～25h，然后每6-8h补加一次料液，每次补加料液的量为发酵液体积的1.5％～2.0％，补加的料液为玉米淀粉、米粉、玉米蛋白粉、硫酸铵和淀粉酶的混合溶液，发酵培养结束后得含有新霉素的发酵液。采用本专利技术的生产方法生产新霉素，使得发酵周期控制在184h以内，最终新霉素发酵单位达到28000U/mL以上。进一步优选的，步骤(1)中所述斜面培养基组分如下，均为质量百分比：琼脂2.0～2.2％、葡萄糖0.8～1.2％、蛋白胨0.4～0.6％、磷酸氢二钾0.04～0.06％、牛肉膏0.2～0.4％，余量水，pH自然。冷冻孢子在斜面培养基上培养后，斜面上的孢子丰满，颜色均匀一致，孢子层厚。进一步优选的，步骤(1)中所述斜面培养的湿度为40～50％，培养时间为115h。该条件下培养获得的孢子丰满，颜色均匀一致，孢子层厚。进一步优选的，步骤(2)中所述种瓶培养基组分如下，均为质量百分比：可溶性淀粉1.00～2.00％、麦芽糖0.60～1.00％、酵母粉0.60～1.00％、磷酸二氢钾0.05～0.10％、硫酸镁0.05～0.10％、余量水，pH自然。斜面孢子接种于种瓶培养基中，培养完成后镜检次生菌丝大量繁殖成网状，开始变细，美兰染色由深变浅，达到优良种子液标准。进一步优选的，步骤(2)中所述种子培养的湿度为40～50％，转速为220rpm，培养的时间为25h。该条件下培养获得的孢子丰满，颜色均匀一致，孢子层厚。进一步优选的，步骤(3)中所述发酵培养的溶氧为70mg/L，发酵培养20h后开始加入补加料液，发酵培养的总时间184h。进一步优选的，步骤(3)中所述每次补加料液的量为发酵液体积的1.5％。有益效果：1、本专利技术通过在发酵培养过程中的特定时间段补加料液，尤其是补加的料液中以淀粉和米粉经淀粉酶酶解后的产物作为持续碳源，以玉米蛋白粉作为迟效氮源和以硫酸铵作为速效氮源的组合方式，充分利用玉米蛋白粉富含含硫氨基酸和亮氨酸等多种氨基酸的优势，进行发酵培养过程中的缓释，从而使得新霉素发酵单位大幅度提高，培养完成后发酵效价可达到28500U/mL，发酵周期仅为184h。2、本专利技术选择发酵培养15～25h之后开始补加料液，是因为在发酵前期，菌体主要是利用基础培养基中的营养成分，进行快速的繁殖增生，基础培养基中各类营养元素丰富；而生长到15～25h，菌体的生长已经有了营养组分方面的限制性因素，促使菌体由初级代谢向次级代谢转换，因此将此阶段作为补料的起始点。在发酵过程中，频繁的流加补料会导致发酵罐内环境的变化，容易造成代谢异常，而本专利技术中的补料周期定为每6-8h补加一次，并优化了补本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高新霉素产量的生产方法，包括斜面培养、种子培养和发酵培养，其特征在于，采用弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)在发酵培养基中进行发酵培养15～25h，然后每6-8h补加一次料液，每次补加料液的量为发酵液体积的1.5％～2.0％，补加的料液为玉米淀粉、米粉、玉米蛋白粉、硫酸铵和淀粉酶的混合溶液，发酵培养结束后得含有新霉素的发酵液。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高新霉素产量的生产方法，包括斜面培养、种子培养和发酵培养，其特征在于，采用弗氏链霉菌(Streptomycesfradiae)在发酵培养基中进行发酵培养15～25h，然后每6-8h补加一次料液，每次补加料液的量为发酵液体积的1.5％～2.0％，补加的料液为玉米淀粉、米粉、玉米蛋白粉、硫酸铵和淀粉酶的混合溶液，发酵培养结束后得含有新霉素的发酵液。


2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述补加的料液组分如下，均为质量百分比：玉米淀粉10.00～15.00％，米粉25.00～35.00％，玉米蛋白粉7.00～9.00％，硫酸铵0.20～0.40％，淀粉酶0.10～0.20％，溶剂水；优选的，所述淀粉酶的酶活为3000-4000U/g。


3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基的组分如下，均为质量百分比：葡萄糖1.50～3.00％、米粉7.00～9.00％、花生饼粉1.50～3.00％、酵母粉1.00～2.00％、蛋白胨1.00～2.00％、硫酸铵0.20～3.00％、玉米浆0.03～0.50％、淀粉酶0.30～0.60％、玉米蛋白粉0.50～1.50％、氯化钠0.50～0.80％、碳酸钙0.50～1.00％、磷酸二氢钾0.05-0.10％、豆油0.20～0.50％、磷酸氢二钠0.01～0.10％，余量水，pH自然；优选的，所述淀粉酶的酶活为3000-4000U/g。


4.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)斜面培养：取弗氏链霉菌(Streptomycesfradiae)接种于斜面培养基中，在温度29～30℃、湿度30～60％的条件下培养96～168h，制得斜面孢子；
(2)种子培养：将步骤(1)制得的斜面孢子接种于种瓶培养基中，在温度29～30℃、湿度3...

【专利技术属性】
技术研发人员：展恩明，唐守忠，王海波，张大保，赵国毅，刘军，王守奎，
申请(专利权)人：山东齐发药业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37